JP6444850B2 - スタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置 - Google Patents

Description

本発明は、スタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置に関するものである。

従来、自動車製造工場等で使用されるスタッド溶接機においては、「フィーダー」と呼ばれるスタッド供給装置から、フィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガンに供給し、溶接を行うようにしている。

ところで、スタッド供給装置は、大型の機械設備であり、溶接ガンの近傍に設置することが困難なため、溶接ガンの機動性等も考慮して、図９に示すように、スタッド供給装置１と溶接ガン３との間を１０ｍ程度の長さのフィードチューブ２を介して接続することが一般的であった。

このため、スタッド供給装置１から、長尺のフィードチューブ２を介して、スタッドを１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガン３に供給するのに、通常、２秒程度の時間がかかり、生産性を向上するに当たってのボトルネックになっていた。

本発明は、上記従来のスタッド溶接機におけるスタッドの供給に関する問題点に鑑み、スタッド供給装置から、長尺のフィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガンに供給する場合において、スタッドの供給に必要となる実質的な供給時間を短縮することができるようにしたスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置は、スタッド供給装置から、フィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ空気搬送で溶接ガンに供給するスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置であって、フィードチューブの出口側に接続され、第１のスタッド受入位置と第２のスタッド受入位置に選択的に移動可能に配設されるフィードチューブトランスファーバーと、該フィードチューブトランスファーバーの出口側に移動可能に配設され、第１の選択位置において、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第２の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第１のスタッド保留部と、第２の選択位置において、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第１の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第２のスタッド保留部とを備えた待機トランスファーバーと、フィードチューブトランスファーバー及び待機トランスファーバーをそれぞれ駆動する駆動手段とからなることを特徴とする。

この場合において、フィードチューブトランスファーバーと待機トランスファーバーとを、第１のスタッド受入位置及び第２のスタッド受入位置でフィードチューブトランスファーバーと連通する開口部を形成した隔壁を隔てて配設し、該隔壁に、第２の選択位置に位置する第１のスタッド保留部及び第１の選択位置に位置する第２のスタッド保留部に保留していたスタッドを溶接ガンに送り出すための圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出部を設けることができる。

また、第１及び第２のスタッド保留部に、受け入れたスタッドの逆方向の移動を防止するトラップ手段を備えることができる。

本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置によれば、第１のスタッド受入位置と第２のスタッド受入位置に選択的に移動可能に配設されるフィードチューブトランスファーバーから供給されたスタッドを、フィードチューブトランスファーバーの出口側に移動可能に配設され、第１の選択位置において、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第２の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第１のスタッド保留部と、第２の選択位置において、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第１の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第２のスタッド保留部とを備えた待機トランスファーバーの第１及び第２のスタッド保留部にそれぞれ一旦保留し、第１及び第２のスタッド保留部から保留していたスタッドを溶接ガンに送り出すようにすることによって、スタッドの供給に必要となる実質的な供給時間を、第１及び第２のスタッド保留部から保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す時間になるようにして短縮することができ、生産性を向上するに当たってのボトルネックになっていたスタッド溶接機におけるスタッドの供給に関する問題点を解消することができる。

また、フィードチューブトランスファーバーと待機トランスファーバーとを、第１のスタッド受入位置及び第２のスタッド受入位置でフィードチューブトランスファーバーと連通する開口部を形成した隔壁を隔てて配設し、該隔壁に、第２の選択位置に位置する第１のスタッド保留部及び第１の選択位置に位置する第２のスタッド保留部に保留していたスタッドを溶接ガンに送り出すための圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出部を設けることにより、スタッドの保留、排出装置によるスタッドの受け入れ、保留、送り出しを円滑に行うことができる。

また、第１及び第２のスタッド保留部に、受け入れたスタッドの逆方向の移動を防止するトラップ手段を備えることにより、スタッドの保留、排出装置によるスタッドの受け入れ、保留、送り出しを円滑に行うことができる。

本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置を適用したスタッド溶接機の一実施例のシステム構成を示す説明図である。 同溶接ガン及びスタッドの保留、排出装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示す平面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示す平面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示す平面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示す平面図である。 同スタッドの保留、排出装置の動作状態を示す平面図である。 従来のスタッド溶接機のシステム構成を示す説明図である。

以下、本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図８に、本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置を適用したスタッド溶接機の一実施例を示す。

このスタッド溶接機は、スタッド供給装置（直進フィーダー）１から、例えば、１０ｍ程度の長さの長尺のフィードチューブ２を介して、スタッド４を１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガン３に供給するために、フィードチューブ２の出口側に、スタッドの保留、排出装置５を設けるようにし、このスタッドの保留、排出装置（ガンマウントエスケープメント）５から送り出されたスタッド４を、搬送路３１を介して、溶接ガン３に供給するようにしたものである。

そして、スタッドの保留、排出装置５は、スタッドの保留、排出装置５のエスケープメントボディー（本体）５０に、フィードチューブ２の出口側に接続され、第１のスタッド受入位置と第２のスタッド受入位置に選択的に移動可能に配設されるフィードチューブトランスファーバー５１と、フィードチューブトランスファーバー５１の出口側に移動可能に配設され、第１の選択位置において、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するとともに、第２の選択位置において、保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出す第１のスタッド保留部５２ａと、第２の選択位置において、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するとともに、第１の選択位置において、保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出す第２のスタッド保留部５２ｂとを備えた待機トランスファーバー５２と、フィードチューブトランスファーバー５１及び待機トランスファーバー５２をそれぞれ駆動する駆動手段（エアーシリンダー）５３とを備えるようにしている。

また、スタッドの保留、排出装置５は、フィードチューブトランスファーバー５１と待機トランスファーバー５２とを、第１のスタッド受入位置及び第２のスタッド受入位置でフィードチューブトランスファーバー５１と連通する開口部５４ａ、５４ｂを形成した、エスケープメントボディー５０に一体に設けた隔壁５４を隔てて配設し、隔壁５４に、第２の選択位置に位置する第１のスタッド保留部及び第１の選択位置に位置する第２のスタッド保留部に保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出すための圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出部５５を設けるようにする。
これにより、スタッドの保留、排出装置５によるスタッド４の受け入れ、保留、送り出しを円滑に行うことができる。

また、待機トランスファーバー５２の第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂに、受け入れたスタッド４の逆方向の移動を防止するトラップ手段５６を備えるようにすることができる。
このトラップ手段５６は、第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂの内周壁に配設した板ばね部材からなり、板ばね部材をスタッド４の通路となる内周壁の壁面から若干突出して設けることにより、スタッド４が順方向に移動して通過する際には板ばね部材が押圧されてスタッド４の通過を許容するが、スタッド４が逆方向に移動しようとしても板ばね部材に引っ掛かってスタッド４の逆方向の移動を防止するようにしている。
これにより、スタッドの保留、排出装置５によるスタッド４の受け入れ、保留、送り出しを円滑に行うことができる。

また、フィードチューブ２の出口側及び待機トランスファーバー５２の出口側には、スタッド４の通過を検知する近接スイッチ６ａ、６ｂを設けるようにする。

次に、このスタッドの保留、排出装置５の動作を、図３〜図８に基づいて説明する。

図３に、フィードチューブトランスファーバー５１が、第１のスタッド受入位置に、待機トランスファーバー５２が、第１の選択位置に、それぞれ位置する状態を示す。
このとき、待機トランスファーバー５２の第１のスタッド保留部５２ａには、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するようにしている。

この状態から、駆動手段５３によって、フィードチューブトランスファーバー５１及び待機トランスファーバー５２をそれぞれ駆動する。
このとき、まず、フィードチューブトランスファーバー５１が移動を開始し、図４に示すように、駆動ストロークの１／２までフィードチューブトランスファーバー５１が移動すると、これに従動されて、待機トランスファーバー５２が移動を開始し、図５に示すように、フィードチューブトランスファーバー５１が、第２のスタッド受入位置に、待機トランスファーバー５２が、第２の選択位置に、それぞれ位置するようになる。
この状態で、第１のスタッド保留部５２ａに保留していたスタッド４を、圧縮空気噴出部５５から圧縮空気を噴出することによって溶接ガン３に送り出すとともに、フィードチューブ２を介してフィードチューブトランスファーバー５１に向けて次のスタッド４を供給するようにし、これに続いて、図６に示すように、待機トランスファーバー５２の第２のスタッド保留部５２ｂに、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するようにする。

この状態から、駆動手段５３によって、フィードチューブトランスファーバー５１及び待機トランスファーバー５２をそれぞれ駆動する。
このとき、まず、フィードチューブトランスファーバー５１が移動を開始し、図７に示すように、駆動ストロークの１／２までフィードチューブトランスファーバー５１が移動すると、これに従動されて、待機トランスファーバー５２が移動を開始し、図８に示すように、フィードチューブトランスファーバー５１が、第１のスタッド受入位置に、待機トランスファーバー５２が、第１の選択位置に、それぞれ位置するようになる。
この状態で、第２のスタッド保留部５２ｂに保留していたスタッド４を、圧縮空気噴出部５５から圧縮空気を噴出することによって溶接ガン３に送り出すとともに、フィードチューブ２を介してフィードチューブトランスファーバー５１に向けて次のスタッド４を供給するようにし、これに続いて、図３に示すように、待機トランスファーバー５２の第１のスタッド保留部５２ａに、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するようにする。

以下、同様の動作を繰り返すようにする。
ここで、溶接ガン３によるスタッド溶接時間（通常、１．５秒程度）に応じて、第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂに保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出すタイミングと、第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂに、第１及び第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するタイミングとを、調整することができる。

上記スタッドの保留、排出装置５を備えたスタッド溶接機は、第１のスタッド受入位置と第２のスタッド受入位置に選択的に移動可能に配設されるフィードチューブトランスファーバー５１から供給されたスタッド４を、フィードチューブトランスファーバー５１の出口側に移動可能に配設され、第１の選択位置において、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するとともに、第２の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガン３に送り出す第１のスタッド保留部５２ａと、第２の選択位置において、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバー５１と連通してフィードチューブトランスファーバー５１を介してスタッド４を受け入れ、保留するとともに、第１の選択位置において、保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出す第２のスタッド保留部５２ｂとを備えた待機トランスファーバー５２の第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂにそれぞれ一旦保留し、第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂから保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出すようにすることによって、スタッド４の供給に必要となる実質的な供給時間を、第１及び第２のスタッド保留部５２ａ、５２ｂから保留していたスタッド４を溶接ガン３に送り出す時間になるようにして短縮する（スタッドを１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガン３に供給するのに、通常、２秒程度の時間がかかっていたのを、本実施例においては、０．５秒程度にする）ことができ、生産性を向上するに当たってのボトルネックになっていたスタッド溶接機におけるスタッド４の供給に関する問題点を解消することができる。

以上、本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置は、スタッド供給装置から、長尺のフィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ自動的に空気搬送で溶接ガンに供給する場合において、スタッドの供給に必要となる実質的な供給時間を短縮することができることから、スタッド供給装置から、フィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ空気搬送で溶接ガンに供給するスタッド溶接機の用途に好適に用いることができる。

１ スタッド供給装置（直進フィーダー）
２ フィードチューブ
３ 溶接ガン
４ スタッド
５ スタッドの保留、排出装置（ガンマウントエスケープメント）
５０ エスケープメントボディー（本体）
５１ フィードチューブトランスファーバー
５２ 待機トランスファーバー
５２ａ 第１のスタッド保留部
５２ｂ 第２のスタッド保留部
５３ 駆動手段（エアーシリンダー）
５４ 隔壁
５５ 圧縮空気噴出部
５６ トラップ手段
６ａ 近接スイッチ
６ｂ 近接スイッチ

Claims (3)

1. スタッド供給装置から、フィードチューブを介して、スタッドを１本ずつ空気搬送で溶接ガンに供給するスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置であって、
   フィードチューブの出口側に接続され、第１のスタッド受入位置と第２のスタッド受入位置に選択的に移動可能に配設されるフィードチューブトランスファーバーと、
   該フィードチューブトランスファーバーの出口側に移動可能に配設され、第１の選択位置において、第１のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第２の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第１のスタッド保留部と、第２の選択位置において、第２のスタッド受入位置のフィードチューブトランスファーバーと連通してフィードチューブトランスファーバーを介してスタッドを受け入れ、保留するとともに、第１の選択位置において、保留していたスタッドを溶接ガンに送り出す第２のスタッド保留部とを備えた待機トランスファーバーと、
   フィードチューブトランスファーバー及び待機トランスファーバーをそれぞれ駆動する駆動手段と
   からなることを特徴とするスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置。
2. フィードチューブトランスファーバーと待機トランスファーバーとを、第１のスタッド受入位置及び第２のスタッド受入位置でフィードチューブトランスファーバーと連通する開口部を形成した隔壁を隔てて配設し、該隔壁に、第２の選択位置に位置する第１のスタッド保留部及び第１の選択位置に位置する第２のスタッド保留部に保留していたスタッドを溶接ガンに送り出すための圧縮空気を噴出する圧縮空気噴出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置。
3. 第１及び第２のスタッド保留部に、受け入れたスタッドの逆方向の移動を防止するトラップ手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置。

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