JP2657578B2 - 鉄筋のスタッド溶接ガン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄筋のスタッド溶接ガン、殊に道路橋の橋
脚フーチング、鋼製連壁、および耐震壁等のコンクリー
ト鋼製複合構造物を構成する鋼製部材を溶接するのに使
用する鋼製長尺異型の鉄筋のスタッド溶接ガンに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、長尺スタッドの溶接装置として、特開昭63−16
5078、水中スタッド溶接用ガンとして特開昭53−62758
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭63−165078の長尺スタッドの溶接装置は、スタ
ッド挟持機構に挟持されるスタッドの軸線に対してスタ
ッド引上げ、押込み機構をオフセットして設けたもので
ある。

本公報の装置のセットについて、母材に対し適宜の固
定手段により所定位置にセットするとある。

しかし、作業者が溶接ガンとして人手により溶接時に
所定の位置にセットしようとしても、正確な位置決めを
することは容易ではなく、またそれができたとしても、
装置の重さにより作業性に問題がある。

また、アークシールド保持体が基台に対して固定的に
設けられているため、スタッドの長さ変更があっても、
スタッドの先端位置は基台に対して一定である。

このため、スタッド長さが大きくなると、スタッドの
重心線の位置が母材側から遠ざかるが、それに合わせて
作業者の持つ基台を作業し易い位置に変更することがで
きない。

特開昭53−62758は被溶接部材に水密的に吸着当接す
る磁性体を備える。

しかしながら、本公報の水中スタンド溶接用ガンはス
タッドをチップ内に嵌着セットするため、長尺スタッド
を対象とするものではなく、被溶接物へのガンの位置決
めは必ずガン内へスタッドを装てんしてから行うことに
なる。

また、磁性体は金属カップに取り付け、スタッドの長
さに対応し位置調整するようにはなっていないし、また
長尺を対象としないためその必要もない。

本発明は、従来の技術の有する難点を解消するためな
されたものであり、その目的とするところは、作業者が
入力により溶接ガンを操作する場合において、鉄筋が長
尺でも、溶接ガンの位置決めが容易であり、また作業者
への負荷を軽減し、またあらゆる向きの溶接に対して溶
接ガンの取扱いを容易に可能とする鉄筋のスタッド溶接
ガンを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の鉄筋のスタッド
溶接ガンは、スタッドをクランプする挟持機構と、該挟
持機構を支持し、スタッド軸線に平行にオフセットして
シリンダーにより往復可動にする移動機構と、先端部に
電磁石を取り付け、スタッド軸線に沿って平行に設けた
保持棒と、該保持棒をスタッドの長さに応じ突出長さ調
整可能に支える支持機構とを具備し、前記の移動機構と
支持機構をガン本体に装着した鉄筋のスタッド溶接ガン
である。

また、本発明の鉄筋のスタッド溶接ガンは、保持棒の
先端部にフェルール取り付け具を弾性体を介して取り付
けてもよい。

本発明の鉄筋のスタッド溶接ガンは公称径16ミリメー
ター以上32ミリメーター以下でその長さは400ミリメー
ター以上1500ミリメーター以下の異型の鉄筋スタッドを
対象とすることができ、その重さは約６キログラムにも
及ぶ。

かかる長尺で重いスタッドに対しても、作業者は溶接
ガンの正確な位置決めを行う必要がある。

本発明の溶接ガンは、スタッドの挟持機構を支持し溶
接時のスタッドの引き上げ、押し込みをする移動機構を
スタッド軸線に平行にオフセットして設ける。これによ
り、従来の溶接ガンのごとく、溶接ガンの位置決めをす
るのにあらかじめ鉄筋を溶接ガン内に装てんしておく必
要はなく、いわば空の状態でも位置決め作業を行うこと
ができる。加えて、保持棒の先端部に電磁石を取り付け
るので、本発明の溶接ガンは正確な位置決めができる。
電磁石は１個ないし数個設ける。

また、長尺で重いスタッドに対しても、作業者の負担
を軽減する必要がある。

本発明の溶接ガンは、先端部に電磁石を取り付けた保
持棒を支持機構を介してガン本体に装着する。

ここで、保持棒はスタッドの長さに応じガン本体から
の突出長さを調整可能に設ける。

保持棒の突出長さを調整することにより、電磁石を被
溶接物に吸着させて、溶接ガンを構える場合、溶接ガン
に挟持した長尺で重いスタッドの重心線が作業者の負担
を軽減する箇所に通過するよう調整することができる。

この重心線は、作業者がつかむガン本体の把持部より
被溶接物側に通過するようにすることが好ましい。作業
者は、調整した突出長さを有する保持棒の先端部に取り
付けた電磁石を被溶接物に吸着させて、一方の手で溶接
ガンの把持部をつかみ、他方の手で長尺の鉄筋を把持し
て溶接ガンの挟持機構に取り付けるようにすることがで
きる。

保持棒を支える支持機構は例えば中空円筒であり、保
持棒の後端部を嵌入する。中空円筒は調整長さに対処で
きる長さを必要とし、中空円筒への保持棒の固定は例え
ば、止めネジを用いる。

また、保持棒先端における電磁石の吸着はスタッドの
引き上げ、押し込みのための移動機構による反力に対抗
するので、作業者の負担軽減となる。

保持棒の先端部にフェルール取り付け具を取り付ける
場合、スタッドの長さに応じ保持棒の突出長さを調整す
ると、フェルール取り付け具に内挿するスタッドの先端
位置も同時に調整されるので、挟持機構にクランプする
スタッドの重心線は所望の箇所近傍を通過できることに
なる。

〔作用〕

本発明の鉄筋のスタッド溶接ガンは、鉄筋の長さに応
じ保持棒をガン本体に装着した支持部より出入し、突出
長さを調整する、また電磁石の吸着により位置決めす
る。

〔実施例〕

本発明を図面を参照して実施例を説明する。

第１図に太径長尺異型の鉄筋のスタッド溶接ガンを示
す。スタッド溶接ガンのガン本体14に溶接時のスタッド
の引き上げ、押し込みをする移動機構12のエアシリンダ
ー12aが取り付けてある。該エアシリンダー12aには太径
異型の鉄筋のスタッド10をつかむための挟持機構13が取
り付けられている。このスタッド10の挟持機構13は溶接
時にスタッド10が滑ることの無いように十分強くつかめ
る構造となっている。また、この挟持機構13は電源23と
電源ケーブル24で接続されている。エアシリンダー12a
は高圧空気により駆動された高圧空気溜19とエアシリン
ダー用配管11で接続されている。ガン本体14には電磁石
６の励磁電流の入り切りを制御する電磁石用スイッチ15
と溶接の開始を指示するスタッド溶接用スイッチ17が取
り付けられており、これらのスイッチは接続線16および
接続線18により制御器21に接続されている。電源ケーブ
ル24、エアシリンダー配管11、接続線16,18は作業に支
障がないようにガン本体14の例えば底部からまとめて引
き出す。制御器21は電磁石６と電磁石用接続線８で接続
されており電磁石用スイッチ15の信号に応じて電磁石６
の励磁、消磁を行う。制御器21は、また、高圧空気溜19
に取り付けた図示されていないエアシリンダー制御弁と
高圧空気溜用制御線20で、電源23と電源用制御線22で接
続されており、スタッド溶接用スイッチ17の溶接開始の
信号により溶接電源23の接断及びエアシリンダー12aの
駆動を制御する。保持棒７は先端保持板５に取り付けた
電磁石６とフェルール取り付け具３を先端に有し、反対
側の端部が中空円筒の支持機構26に嵌入し、支持機構26
はガン本体14に装着する。突出長さは必要に応じ調整で
き、溶接作業中に保持棒７の突出長さが変化しないよう
にガン本体14に取り付けた保持棒用止めネジ９で固定で
きる。フェルール取り付け具３はスタッド溶接用フェル
ール（シールドと呼ばれる場合もある）２を取り付ける
ものであり、スタッド溶接ガンを被溶接物１に固着した
時にフェルール２が均等に被溶接物に押し付けられるよ
うにフェルール取り付け具保持ばね４にて先端保持板５
に取り付けられている。

太径長尺異型の鉄筋を被溶接物に溶接する姿勢には下
向き、横向き、上向きなどがある。作業者が第１図のよ
うな手持ち溶接ガンを用い太径異型の鉄筋のスタッドを
下向き姿勢で溶接を行う場合、スタッドを取り付けたガ
ンを打接位置に持ち込むときはその重さを被溶接物で受
けることが可能であり、また溶接中のガンの動作による
異型の鉄筋のスタッドの移動方向が重力方向であるため
作業者が自分の体重を利用することにより溶接時に発生
する反力を受けれる。しかし、太径異型の鉄筋のスタッ
ドの横向きあるいは上向き溶接ではスタッドの溶接方向
が重力方向と直行したり反対方向になったりするために
重力に逆らう仕事を行う必要があり、作業者が溶接ガン
に太径異型鉄筋のスタッド10を搭載しその被溶接物１側
先端を所定位置に保持するのは困難である。従って本発
明では、特に横向き姿勢に於て、異型鉄筋のスタッド10
を搭載したスタッド溶接ガンを支持機構26を介してガン
本体14に取り付けた可動な保持棒７の先端部の電磁石６
にて被溶接物１の所定位置に固着し安定した異型鉄筋の
スタッド10の溶接を行い、良好なスタッド溶接継手特性
が得られるのを明らかにした。

太径異型鉄筋スタッド10の手持ちのスタッド溶接ガン
への着脱作業を簡便に行える点からスタッドの挟持機構
13につかまれている異型鉄筋のスタッド10の軸線に対し
てエアシリンダー12aをオフセットする。長尺で重い異
型鉄筋スタッドを手持ちスタッド溶接ガンに搭載し、溶
接作業を行うには異型鉄筋のスタッド10の重心がガン本
体14の把持部27より被溶接物１側にあるようにする。従
って、溶接しようとする異型鉄筋のスタッド10の長さの
異なりに保持棒７の突き出し長さを調整しガン本体14の
把持部27と被溶接物１とを最適距離にする。そして、保
持棒７をガン本体14にある保持棒用止めネジ９で固定す
る。

溶接作業では異型鉄筋のスタッド10を手持ちスタッド
溶接ガンに搭載しスタッド10の挟持機構13で固定する。
次に、スタッド溶接用フェルール（シールド）２をフェ
ルール取り付具３に取り付け、異型鉄筋のスタッド10の
先端を被溶接物１と電気的に接触した状態にし、電磁石
用スイッチ15を操作し保持棒７の先端に取り付けた電磁
石６に通電し手持ちスタッド溶接ガンを被溶接物１に固
着する。異型鉄筋のスタッド10の手持ちスタッド溶接ガ
ンへの着脱の容易さを考慮すると電磁石６は異型鉄筋の
スタッド10に対しエアシリンダー12aと同じ側に取り付
けられているのが好ましい。しかし、固着する力を強く
するために電磁石を多数用いる場合この電磁石６は異型
鉄筋のスタッド10の軸心を囲むように取り付けても良
い。

次いで、本発明の挟持機構の例を第２図により説明す
る。

この例の挟持機構13はスタッド10をつかむ固定つかみ
具28と回動つかみ具29、シリンダー32からなる。回動つ
かみ具29はピン33を介して固定つかみ具28に係合し、回
動つかみ具29とシリンダー32とはピン34を介して係合す
る。シリンダー32を作動させると、回動つかむ具29はピ
ン33を支点として回動する。シリンダー32は支持具35に
より固定つかみ具28に結合される。回動つかみ具29の回
動により、スタッド10をつかんだり、放したりする。

摺動具31は固定つかみ具28の底部両側に固着され、レ
ール30はガン本体14にスタッド軸方向に沿って装着さ
れ、スタッド10をつかんだ挟持機構13を支持する。

挟持機構13のシリンダー32の一側が移動機構12に連結
され、移動機構12のシリンダー12aの往復動により摺動
具31はレール30上を移動し、溶接時のスタッド10の引き
上げ、押し込みを行う。

本例の挟持機構13はつかみ具の回動により、スタッド
10をつかむが、回動つかみ具に代えて両つかみ具間の間
隔を拡縮する往復可動のつかみ具としてもよい。また、
スタッド10を短管に挿入して短管に螺合する止めネジに
より挟持してもよい。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように構成されているので、以下に
記載するような効果を奏する。

新たに開発した鉄筋のスタッド溶接ガンは溶接作業の
位置決めを容易かつ的確に行い、作業者の負担を軽減
し、特に長尺で重い鉄筋の溶接での作業性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスタッドの溶接ガンの側面図である。 第２図は本発明の挟持機構の例を示す図である。 １……被溶接物（鋼）、２……スタッド溶接用フェルー
ル（シールド）、３……フェルール取り付け具、４……
フェルール取り付け具保持ばね、６……電磁石、７……
保持棒、10……スタッド、12……移動機構、12a……エ
アシリンダー、13……挟持機構、14……ガン本体、26…
…支持機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−188475（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−258462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−9980（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタッドをクランプする挟持機構と、該挟
   持機構を支持し、スタッド軸線に平行にオフセットして
   シリンダーにより往復可動にする移動機構と、先端部に
   電磁石を取り付け、スタッド軸線に沿って平行に設けた
   保持棒と、該保持棒をスタッドの長さに応じ突出長さ調
   整可能に支える支持機構とを具備し、前記の移動機構と
   支持機構をガン本体に装着した鉄筋のスタッド溶接ガン
2. 【請求項２】保持棒の先端部にフェルール取り付け具を
   弾性体を介して取り付けた請求項１記載の鉄筋のスタッ
   ド溶接ガン