JP2006272428A - Stud welding gun - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主としてコンタクト方式の溶接ガンであって、溶接の開始前に母材表面の塗膜や錆等の溶接障害物層を削り取り、溶接用スタッドと母材との間の溶接電流の良好な通電を行い、溶接の信頼性を向上させる溶接ガンに関する。 The present invention is mainly a contact type welding gun, which removes a layer of a welding obstacle such as a paint film or rust on the surface of a base material before the start of welding and has a good welding current between the welding stud and the base material. The present invention relates to a welding gun that performs energization and improves welding reliability.
溶接ガンの先端にスタッドを取り付けて、母材表面にそれを溶接固定するとき、母材表面に錆や塗料の塗膜等が付着されている場合には、溶接電流が流れにくくなり、溶接の信頼性に欠けるおそれがある。 When a stud is attached to the tip of the welding gun and it is fixed to the base metal surface by welding, if a rust or paint film adheres to the base metal surface, the welding current will not flow easily, There is a risk of lack of reliability.
そこで、スタッドを溶接ガンのシャフト先端に取り付けた状態で、そのシャフト自体をモータにより回転させ、スタッドの回転により母材表面の錆や塗膜等の溶接障害物層を削り取る装置が特開2002−079377号に記載されている。更には回転駆動と共に、その駆動軸を軸線方向に往復動させる提案が特開2003−062670号に記載されている。また、駆動装置を用いずに、手動で溶接ガンを押圧回転させてから、溶接する提案が特開平2−308046号公報に記載されている。 In view of this, an apparatus is disclosed in which a shaft is rotated by a motor while a stud is attached to a shaft tip of a welding gun, and a welding obstacle layer such as a rust or a coating film on a base material surface is scraped off by rotation of the stud. No. 079377. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-062670 discloses a proposal for reciprocating the drive shaft in the axial direction along with the rotational drive. Japanese Patent Laid-Open No. 2-308046 discloses a proposal for welding after manually rotating a welding gun without using a driving device.
なお、スタッド溶接のスタッドは各種用途に用いられる。一例として、特公平6−72465号公報には鉄鋼材の耐火被覆工法において、その被覆材を鉄鋼材に止着するためにスタッドを用いる。このスタッドは皿状の頭部を有し、その脚部先端を鉄鋼材に溶接するものである。また、同様のスタッドは断熱材をエアーダクトに止着するためにも用いられている。 Stud welding studs are used for various purposes. As an example, Japanese Patent Publication No. 6-72465 uses a stud in order to secure the covering material to the steel material in the fireproof coating method of the steel material. This stud has a dish-like head, and the leg tip is welded to a steel material. Similar studs are also used to secure the insulation to the air duct.
従来の錆取り等の機能を有するスタッド溶接装置は、溶接ガンのシャフトに電動モータを連結し、モータの駆動によってスタッドを回転させ、溶接障害物層を削り取るものである。このような溶接装置は、駆動モータが必要であり、そのスペースを要すると共に、溶接ガンの重量が重くなり使い勝手の悪い欠点があった。更には、駆動モータ用スイッチと溶接用のトリガースイッチとを別個に設け、それらを使い分ける必要があり、その点からも使い勝手の悪いものであった。 A conventional stud welding apparatus having a function of removing rust, etc., connects an electric motor to a shaft of a welding gun, rotates the stud by driving the motor, and scrapes off the welding obstacle layer. Such a welding apparatus requires a drive motor, requires space, and has a disadvantage that the weight of the welding gun becomes heavy and is unusable. Furthermore, it is necessary to separately provide a switch for driving motor and a trigger switch for welding and use them separately. From this point of view, it is inconvenient.
また、従来の手動による方法では、溶接ガンの重量の増加の問題はないものの、溶接のたびに溶接ガンを押圧回転させる別作業を伴うため、作業者への負担が大きく、特に天井等の上向き溶接では塗膜等の削り取りが効果的に行われ難かった。
そこで本発明は、このような従来の欠点を解決し、軽量で作業工程数の少ない溶接ガンの提供を課題とする。
In addition, although the conventional manual method does not have a problem of increasing the weight of the welding gun, it involves a separate operation of pressing and rotating the welding gun each time welding is performed. In welding, it was difficult to effectively remove the coating film.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a welding gun that solves such conventional drawbacks and is light in weight and requires a small number of work steps.
請求項1に記載の本発明は、溶接ガン本体(1) と、
その溶接ガン本体(1)に内装され、先端部に被溶接用のスタッド(2) を着脱自在に取り付けるスタッド保持手段(3) が設けられ、外周に螺旋溝(4) を有するスピンドル(5) と、
その溶接ガン本体(1)とスピンドル(5) との間に設けられ、スピンドル(5) をその軸線方向の先端側に付勢する第1スプリング(6) と、
前記螺旋溝(4) に摺接自在に案内され、その溶接ガン本体(1) に対して非回転に保持されたスピンドル案内部材(7) と、を具備し、
スタッド(2) をスタッド保持手段(3) を介してスピンドル(5) の先端に取付て、そのスタッド(2) の先端を母材(11)に押しつけることにより、前記第1スプリング(6) が圧縮されて、そのスピンドル(5) が溶接ガン本体(1) に対して相対的に後方に移動すると共に、前記スピンドル案内部材(7) を介してスピンドル(5)がその軸線の回りに回転するように構成されたスタッド溶接ガンである。
The present invention according to
The spindle (5) is provided in the welding gun body (1), has a stud holding means (3) for detachably attaching a stud (2) to be welded to the tip, and has a spiral groove (4) on the outer periphery. When,
A first spring (6) which is provided between the welding gun body (1) and the spindle (5) and biases the spindle (5) toward the tip end in the axial direction;
A spindle guide member (7) guided in a slidable contact with the spiral groove (4) and held non-rotating relative to the welding gun body (1),
By attaching the stud (2) to the tip of the spindle (5) through the stud holding means (3) and pressing the tip of the stud (2) against the base material (11), the first spring (6) is When compressed, the spindle (5) moves rearward relative to the welding gun body (1), and the spindle (5) rotates about its axis via the spindle guide member (7). A stud welding gun configured as described above.
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
スピンドル(5) の後端部外周にシリンダ(8) が被嵌され、シリンダ(8) とそのスピンドル(5) との間に前記第1スプリング(6) が介装されると共に、そのシリンダ(8) とスピンドル(5) との間に前記スピンドル案内手段(7) が設けられ、
シリンダ(8) をその先端側に付勢する第2スプリング(9) が、そのシリンダ(8) と溶接ガン本体(1) との間に介装され、
シリンダ(8) を溶接ガン本体(1) に対して回り止めしつつ、シリンダ(8) を軸線方向に移動可能とする回り止め案内手段(10)が、そのシリンダ(8) と溶接ガン本体(1) との間に設けられ、
前記第1スプリング(6)の付勢力が第2スプリング(9) のそれに比べて弱くされたスタッド溶接ガンである。
The present invention according to
A cylinder (8) is fitted on the outer periphery of the rear end of the spindle (5), the first spring (6) is interposed between the cylinder (8) and the spindle (5), and the cylinder ( The spindle guide means (7) is provided between 8) and the spindle (5),
A second spring (9) for urging the cylinder (8) toward its tip side is interposed between the cylinder (8) and the welding gun body (1),
Non-rotating guide means (10) that allows the cylinder (8) to move in the axial direction while preventing the cylinder (8) from rotating relative to the welding gun body (1) is provided with the cylinder (8) and the welding gun body ( 1)
A stud welding gun in which the biasing force of the first spring (6) is weaker than that of the second spring (9).
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記スタッド保持手段(3) が磁力によりスタッドの頭部を吸着する磁石体(3a)よりなり、その磁石体(3a)に溶接電流供給用の電源ケーブル(12)が接続され、
その電源ケーブル(12)は前記スピンドル(5) の回りに、それから離間して螺旋状にスピンドル(5) の軸線方向の後方に導かれ、
その電源ケーブル(12)の螺旋の方向が、スタッド(2) を母材(11)に押しつけたとき、そのスピンドル(5) の後方への相対移動および回転することに伴い、螺旋の直径を拡大する方向となるように構成されたスタッド溶接ガンである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect,
The stud holding means (3) is composed of a magnet body (3a) that attracts the head of the stud by magnetic force, and a power cable (12) for supplying welding current is connected to the magnet body (3a),
The power cable (12) is spirally guided around the spindle (5) and spaced apart from the spindle (5) in the axial direction of the spindle (5),
When the stud (2) is pressed against the base material (11), the spiral direction of the power cable (12) increases the diameter of the spiral as the spindle (5) moves relative to the rear and rotates. It is a stud welding gun constituted so that it may become a direction to do.
本発明の溶接ガンは、スピンドル5の先端に取り付けたスタッド保持手段3を母材11に押し付けることにより、第1スプリング6が圧縮されて、スピンドル5が溶接ガン本体1に対して相対的に後方に移動すると共に、スピンドル案内部材7を介してスピンドル5が軸線の周りに回転するように構成されたから、構造が簡単でモータ等の動力を要することなく母材11表面の錆等の溶接障害物層18をスタッド2の回転によって削り取ることができる。しかも、溶接ガンの溶接作業に必要なスタッド2先端を母材11に押圧するという通常の工程に伴って母材11表面の溶接障害物層18を取り除くため、作業性が極めてよい。そして、溶接障害物層18取り除く作業等の後にそのまま溶接作業を行うことができる。
In the welding gun of the present invention, the
このことは従来の如く、溶接障害物層18取り除くために駆動モータのスイッチを入れ、スタッド2の先端を母材11表面に取り付けて溶接障害物層18を落とした後、その回転をストップさせ、次いで溶接作業に移るという不連続な複数の工程を不要とする。しかも、回転駆動のためのモータを不要とするから、溶接ガンを軽量化して、作業性を良好としうる。また、従来型のように手動による別工程での押圧回転作業を不要とするから溶接作業全体の時間を短縮できる。
This means that, as before, the drive motor is switched on to remove the
上記構成において、スピンドル5の外周にシリンダ8を設け、シリンダ8自体を第2スプリング9によって付勢し、第1スプリング6の付勢力を第2スプリング9のそれに比べて弱くした場合には、スピンドル5を円滑に回転させつつ、第2スプリング9の所定の押圧力でスタッド2の先端部2cを母材11表面に圧接し、確実に溶接作業を行うことができる。
In the above configuration, when the
上記いずれかの構成において、スタッド保持手段3を磁石3aにより構成し、電源ケーブル12を螺旋状にスピンドル5の周りに配置してその先端を磁石3aに接続し且つ、スピンドル5を母材11に押し付けて、そのスピンドル5が溶接ガン本体1に対して、相対的に後方への移動及び回転をしたとき、電源ケーブル12の螺旋の方向がその直径を拡大する方向になるように構成した場合には、電源ケーブル12とスピンドル5とが接触することなく、円滑にスピンドル5を回転させ、母材11表面の錆等の溶接障害物層18の取り除き作業を円滑に行うことができる。
In any of the above-described configurations, the
次に図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図1は本発明の溶接ガンの要部縦断面図及びそのB−B矢視拡大略図である。また図2は、そのスピンドル5とスピンドル案内部材7との相対移動関係を示す説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a welding gun according to the present invention and an enlarged schematic view taken along line BB. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relative movement relationship between the
このスタッド溶接ガンは、コンタクト方式のものであり、スタッド保持手段3にスタッド2を取り付け、その先端部2cを母材11に接触した状態で通電させるものである。
この実施例ではピストル状の外形を有するケーシングからなる溶接ガン本体1の銃身の内部にスピンドル5が軸方向に移動自在に収納されている。そして、スピンドル5の先端にはスタッド保持手段3が固定され、そのスタッド保持手段3にスタッド2が着脱自在に取り付けられるものである。
This stud welding gun is of a contact type, and the
In this embodiment, a
スピンドル5の後端部は、その外周にシリンダ8が被嵌され、シリンダ8の後端が第1バネ座16で閉塞され、その第1バネ座16とスピンドル5の後端との間に第1スプリング6が介装され、それによりスピンドル5を軸線方向先端側(同図では下方)に付勢している。
The rear end portion of the
さらに、そのシリンダ8は後部プラグ21にその軸線方向へ移動自在に内装されている。そして、後部プラグ21先端の第2バネ座17とシリンダ8の先端部外周に突設された段付部との間に第2スプリング9か介挿され、それによりシリンダ8を軸線方向の先端側に付勢している。第2スプリング9の付勢力は第1スプリング6のそれよりも強く形成されている。
Further, the
次に、スピンドル5の外周には螺旋溝4が2条互いに交差するように刻設されている。なお、この螺旋溝4は1条のみであってもよい。螺旋溝4の後端部は、スピンドル案内部材7の凸条部7aに摺接自在に案内されている。即ち、図2に示す如くスピンドル案内部材7はスピンドル5の外周を被嵌し、その内面に凸条部7aが突設され、それが螺旋溝4に摺接するように移動自在に嵌入する。
Next, two
このスピンドル案内部材7は、その外周がシリンダ8に固定されている。そのシリンダ8は、図1(A)に示す如く、その外周に突設されたガイド片20と溶接ガン本体1内面に形成されたガイドスリット19とからなる回り止め案内手段10によって周方向に回り止めされると共に、軸線方向には移動自在に保持されている。(図1(B)参照)
The outer periphery of the
その結果、その回り止め案内手段10を介して、シリンダ8に固定されたスピンドル案内部材7自体も軸線の周りに回り止めされる。そして、その凸条部7aが図2の如く螺旋溝4に嵌入することにより、スピンドル5をスピンドル案内部材7に対して矢印の如く軸線方向後方に移動したとき、それを同図において右回りに回転する。
なお、シリンダ8の先端部外周は図示しないブッシュにより溶接ガン本体1に軸線方向へ移動自在に保持されている。
As a result, the
Note that the outer periphery of the tip of the
スピンドル5の先端に固定されたスタッド保持手段3は磁石3aからなり、スタッド2の頭部2bをその先端面に着脱自在に吸着する。磁石3aには、電源ケーブル12の先端部が通電可能に接続されている。電源ケーブル12は、接続端を除いて外周に絶縁材料で被服されている。そして、その電源ケーブル12がスピンドル5の外周に空間を有して螺旋状に軸線方向に導かれ、それが図示しない電源装置に接続される。
The stud holding means 3 fixed to the tip of the
なお、その電源装置のONとOFFは、トリガー14とトリガースイッチ15を介して行われる。即ち、トリガー14を押し込むことによりトリガースイッチ15と接触させ、電源装置の回路をONにする。それにより電源ケーブル12、磁石3aを介しスタッド2に溶接電流を供給するものである。
The power supply device is turned on and off via a
図5において、電源ケーブル12はスピンドル5の回転及び移動に伴って、実線の状態から鎖線の状態に変化する。即ち、スタッド2の先端部2cの先端を同図においては図示しない母材に押圧することにより、スピンドル5は溶接ガン本体1に対して相対的に図において上昇する。それと共に、スピンドル案内部材7の凸条部7aに案内されて回転する。
In FIG. 5, the
電源ケーブル12の先端はスタッド保持手段3に取り付けられ、スピンドル5の回転に伴うスタッド保持手段3の回転と共に回転し且つ、同図において軸方向の上方に移動し、その直径が拡大する。これは電源ケーブル12の螺旋方向がスタッド保持手段3の回転に伴って拡大する方向に予め螺回しているからである。それにより、電源ケーブル12とスピンドル5とが接触することを防止し、スピンドル5の円滑な回転を確保しうる。逆に言えば、電源ケーブル12の螺回方向を逆向きにすると、スタッド保持手段3の回転により電源ケーブル12の半径が縮小しスピンドル5に巻きつく。
The distal end of the
(作用)
次に、本発明のスタッド溶接ガンでスタッド2を母材11に溶接する方法の一例につき述べる。永久磁石からなる磁石3aにスタッド2の頭部2bを吸着させる。このスタッド2は軸部2aの先端部2cが図3(A)〜(C)の如く形成されている。即ち、先端部2cは断面がV字状のナイフエッジに形成されている。このようなスタッド2の頭部2bを磁石3aに吸着する。その状態で図4(A)の如くスタッド2の先端部2cを母材11に押し当てる。
(Function)
Next, an example of a method for welding the
この例では母材11の表面に錆又は塗膜等の溶接障害物層18が被覆されている。そこで、溶接ガン本体1を母材11側に押し込む。すると、図1においてスピンドル5は第1スプリング6に抗して、溶接ガン本体1に対し相対的に上昇移動する。すると、その移動に伴って、スピンドル案内部材7の凸条部7aと螺旋溝4とが摺接案内されているため、スピンドル5自体がその軸線周りに回転し、スタッド2を回転させる。すると、図4(B)の如く溶接障害物層18を円形に削り取る。
In this example, the surface of the
そこで、図1のトリガー14を引くことによりトリガースイッチ15と接触させ、電源装置の回路をONにする。電源ケーブル12を介してスタッド2の先端部2cと母材11との間に通電を行い、その先端部2cを溶融させ、図4(C)の如くそれらの間に溶接部13を形成させる。
なお、このとき第2スプリング9の付勢力及び第1スプリング6の付勢力により、スタッド2の先端部2cと母材11表面とは接触状態を維持している。
Therefore, by pulling the
At this time, the
1 溶接ガン本体
1a 端部カバー
1b ハンドル
2 スタッド
2a 軸部
2b 頭部
2c 先端部
1 Welding gun body
1a End cover
2a Shaft
2b head
2c Tip
3 スタッド保持手段
3a 磁石
4 螺旋溝
5 スピンドル
6 第1スプリング
7 スピンドル案内部材
7a 凸条部
3 Stud holding means
3a magnet
4 Spiral groove
5 spindle
6 First spring
7 Spindle guide member
7a Projection
8 シリンダ
9 第2スプリング
10 回り止め案内手段
11 母材
12 電源ケーブル
13 溶接部
14 トリガー
8 cylinders
9 Second spring
10 Non-rotating guide means
11 Base material
12 Power cable
13 Welded part
14 Trigger
15 トリガースイッチ
16 第1バネ座
17 第2バネ座
18 溶接障害物層
15 Trigger switch
16 First spring seat
17 Second spring seat
18 Welding obstacle layer
19 ガイドスリット
20 ガイド片
21 後部プラグ
22 断熱材
19 Guide slit
20 Guide pieces
21 Rear plug
22 Insulation
Claims (3)
その溶接ガン本体(1)に内装され、先端部に被溶接用のスタッド(2) を着脱自在に取り付けるスタッド保持手段(3) が設けられ、外周に螺旋溝(4) を有するスピンドル(5) と、
その溶接ガン本体(1)とスピンドル(5) との間に設けられ、スピンドル(5) をその軸線方向の先端側に付勢する第1スプリング(6) と、
前記螺旋溝(4) に摺接自在に案内され、その溶接ガン本体(1) に対して非回転に保持されたスピンドル案内部材(7) と、を具備し、
スタッド(2) をスタッド保持手段(3) を介してスピンドル(5)の先端に取付て、そのスタッド(2) の先端を母材(11)に押しつけることにより、前記第1スプリング(6) が圧縮されて、そのスピンドル(5) が溶接ガン本体(1) に対して相対的に後方に移動すると共に、前記スピンドル案内部材(7) を介してスピンドル(5)がその軸線の回りに回転するように構成されたスタッド溶接ガン。 The welding gun body (1),
The spindle (5) is provided in the welding gun body (1), has a stud holding means (3) for detachably attaching a stud (2) to be welded to the tip, and has a spiral groove (4) on the outer periphery. When,
A first spring (6) which is provided between the welding gun body (1) and the spindle (5) and biases the spindle (5) toward the tip end in the axial direction;
A spindle guide member (7) guided in a slidable contact with the spiral groove (4) and held non-rotating relative to the welding gun body (1),
By attaching the stud (2) to the tip of the spindle (5) via the stud holding means (3) and pressing the tip of the stud (2) against the base material (11), the first spring (6) is moved. When compressed, the spindle (5) moves rearward relative to the welding gun body (1), and the spindle (5) rotates about its axis via the spindle guide member (7). Stud welding gun configured as follows.
スピンドル(5) の後部外周にシリンダ(8)が被嵌され、シリンダ(8) とそのスピンドル(5) との間に前記第1スプリング(6) が介装されると共に、そのシリンダ(8) とスピンドル(5) との間に前記スピンドル案内部材(7) が設けられ、
シリンダ(8) をその先端側に付勢する第2スプリング(9) が、そのシリンダ(8) と溶接ガン本体(1) との間に介装され、
シリンダ(8) を溶接ガン本体(1) に対して回り止めしつつ、シリンダ(8) を軸線方向に移動可能とする回り止め案内手段(10)が、そのシリンダ(8) と溶接ガン本体(1) との間に設けられ、
前記第1スプリング(6)の付勢力が第2スプリング(9) のそれに比べて弱くされたスタッド溶接ガン。 In claim 1,
A cylinder (8) is fitted on the outer periphery of the rear part of the spindle (5), the first spring (6) is interposed between the cylinder (8) and the spindle (5), and the cylinder (8) The spindle guide member (7) is provided between the spindle and the spindle (5),
A second spring (9) for urging the cylinder (8) toward its tip side is interposed between the cylinder (8) and the welding gun body (1),
Non-rotating guide means (10) that allows the cylinder (8) to move in the axial direction while preventing the cylinder (8) from rotating relative to the welding gun body (1) is provided with the cylinder (8) and the welding gun body ( 1)
A stud welding gun in which the urging force of the first spring (6) is weaker than that of the second spring (9).
前記スタッド保持手段(3) が磁力によりスタッドの頭部を吸着する磁石体(3a)よりなり、その磁石体(3a)に溶接電流供給用の電源ケーブル(12)が接続され、
その電源ケーブル(12)は前記スピンドル(5) の回りに、それから離間して螺旋状にスピンドル(5) の軸線方向の後方に導かれ、
その電源ケーブル(12)の螺旋の方向が、スタッド(2) を母材(11)に押しつけたとき、そのスピンドル(5) の後方への相対移動および回転することに伴い、螺旋の直径を拡大する方向となるように構成されたスタッド溶接ガン。 In claim 1 or claim 2,
The stud holding means (3) is composed of a magnet body (3a) that attracts the head of the stud by magnetic force, and a power cable (12) for supplying welding current is connected to the magnet body (3a),
The power cable (12) is spirally guided around the spindle (5) and spaced apart from the spindle (5) in the axial direction of the spindle (5),
When the stud (2) is pressed against the base metal (11), the direction of the spiral of the power cable (12) increases the diameter of the helix as the spindle (5) moves and rotates backward. Stud welding gun configured to be in the direction to do.
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