特許第6444850号(P6444850)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6444850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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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6444850
(24)【登録日】2018年12月7日
(45)【発行日】2018年12月26日
(54)【発明の名称】スタッド溶接機におけるスタッドの保留、排出装置
(51)【国際特許分類】
   B23K 9/20 20060101AFI20181217BHJP
   B23K 11/14 20060101ALI20181217BHJP
   B23K 11/00 20060101ALI20181217BHJP
【FI】
   B23K9/20 F
   B23K11/14 310
   B23K11/00 530
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2015-250916(P2015-250916)
(22)【出願日】2015年12月24日
(65)【公開番号】特開2017-113777(P2017-113777A)
(43)【公開日】2017年6月29日
【審査請求日】2018年1月17日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000228981
【氏名又は名称】日本スタッドウェルディング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100102211
【弁理士】
【氏名又は名称】森 治
(72)【発明者】
【氏名】小西 豊
(72)【発明者】
【氏名】尾楠 和幸
(72)【発明者】
【氏名】木全 伸一
【審査官】 柏原 郁昭
(56)【参考文献】
【文献】 特開平7−171683(JP,A)
【文献】 実開平6−19978(JP,U)
【文献】 特開2004−25310(JP,A)
【文献】 特開昭52−129164(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23K 9/20
B23K 11/00
B23K 11/14
B23K 37/00
B23P 19/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【発明の効果】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】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。
図2】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。
図3】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。
図4】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。
図5】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。
図6】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。
図7】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。
図8】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。
図9】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。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【産業上の利用可能性】
【0027】
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。
【符号の説明】
【0028】
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
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9