特開 2025-10765 スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025010765

(43)【公開日】2025-01-23

(54)【発明の名称】スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/20 20060101AFI20250116BHJP

   B23K 11/00 20060101ALI20250116BHJP

   B23K 37/00 20250101ALI20250116BHJP

【ＦＩ】

B23K9/20 F

B23K11/00 530

B23K37/00 F

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023112953

(22)【出願日】2023-07-10

(71)【出願人】

【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

(71)【出願人】

【識別番号】596002767

【氏名又は名称】トヨタ自動車九州株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141586

【弁理士】

【氏名又は名称】沖中 仁

(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】木俣 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】宇野木 啓吾

(72)【発明者】

【氏名】渡部 貴史

(72)【発明者】

【氏名】藤本 也久

(57)【要約】

【課題】スタッド供給機とスタッド溶接装置とを接続するフィードチューブを無くすことで、スタッド溶接装置とフィードチューブとが干渉したり、スタッドの供給ミスが発生したりすることを防止できるようにしたスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構を提供すること。
【解決手段】スタッド溶接装置４に設けられるストッカ５に備えた第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳの溶接ガン４１への供給と、スタッド補給ステーション２に備えた第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１への、新たなスタッドＳのスタッド供給機１からの供給、貯留とを対応して行うようにし、スタッド補給ステーション２の位置で、第一のマガジン３と第二のマガジン６を重ね合わせ、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給するようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スタッドをスタッド供給機からスタッド溶接装置の溶接ガンに供給するスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構において、
スタッド供給機から供給されるスタッドを１本ずつ貯留するスタッド貯留部を複数形成した第一のマガジンを備えたスタッド補給ステーションと、
スタッド溶接装置に設けられる、スタッドを１本ずつ貯留するスタッド貯留部を、第一のマガジンのスタッド貯留部と対応するように、複数形成した第二のマガジンを備えるとともに、該第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを順次溶接ガンに供給するようにするストッカとを備え、
第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドの溶接ガンへの供給と、第一のマガジンの対応するスタッド貯留部への、新たなスタッドのスタッド供給機からの供給、貯留とを対応して行うようにし、
さらに、第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、バッチ処理でスタッド溶接装置のストッカに補給するスタッド補給手段を備えるようにした
ことを特徴とするスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構。

【請求項2】

前記第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドの溶接ガンへの供給と、第一のマガジンの対応するスタッド貯留部への、新たなスタッドのスタッド供給機からの供給、貯留とを同期して行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構。

【請求項3】

前記スタッド補給手段が、スタッド補給ステーションの位置で、第一のマガジンと第二のマガジンを重ね合わせ、第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、第二のマガジンのスタッド貯留部に補給するようにするものである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装置におけるスタッドの供給機構。

【請求項4】

前記スタッド供給機から、フィードチューブを介して、スタッドを空気搬送でスタッド補給ステーションの第一のマガジンのスタッド貯留部に供給するようにし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装置におけるスタッドの供給機構。

【請求項5】

前記第一のマガジン及び第二のマガジンが、回転式シリンダ形状のマガジンからなる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装置におけるスタッドの供給機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スタッドをスタッド供給機からスタッド溶接装置の溶接ガンに供給するスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、スタッド供給機からスタッド溶接装置の溶接ガンにスタッドを供給するために、図１（ａ）に示すように、スタッド供給機から、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の供給機構が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１～２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－１７１６８３号公報

【特許文献2】特開２０１７－１１３７７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記従来のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構は、有人空間と無人空間とを隔てる柵を隔てて設置されているスタッド供給機とスタッド溶接装置とを、長さが約１０ｍにも及ぶフィードチューブで接続するようにしているため、例えば、溶接ロボットのように溶接箇所に応じて自在に動作するスタッド溶接装置とフィードチューブとが干渉したり、フィードチューブの捩れ等によってスタッドの供給ミスが発生しやすいという問題があった。

【0005】

本発明は、上記従来のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構が有する問題点に鑑み、スタッド供給機とスタッド溶接装置とを接続するフィードチューブを無くすことで、スタッド溶接装置とフィードチューブとが干渉したり、スタッドの供給ミスが発生したりすることを防止できるようにしたスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構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装置におけるスタッドの供給機構は、スタッドをスタッド供給機からスタッド溶接装置の溶接ガンに供給するスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構において、スタッド供給機から供給されるスタッドを１本ずつ貯留するスタッド貯留部を複数形成した第一のマガジンを備えたスタッド補給ステーションと、スタッド溶接装置に設けられる、スタッドを１本ずつ貯留するスタッド貯留部を、第一のマガジンのスタッド貯留部と対応するように、複数形成した第二のマガジンを備えるとともに、該第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを順次溶接ガンに供給するようにするストッカとを備え、第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドの溶接ガンへの供給と、第一のマガジンの対応するスタッド貯留部への、新たなスタッドのスタッド供給機からの供給、貯留とを対応して行うようにし、さらに、第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、バッチ処理でスタッド溶接装置のストッカに補給するスタッド補給手段を備えるようにしたことを特徴とする。

【0007】

この場合において、前記第二のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドの溶接ガンへの供給と、第一のマガジンの対応するスタッド貯留部への、新たなスタッドのスタッド供給機からの供給、貯留とを同期して行うようにすることができる。

【0008】

また、前記スタッド補給手段が、スタッド補給ステーションの位置で、第一のマガジンと第二のマガジンを重ね合わせ、第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、第二のマガジンのスタッド貯留部に補給するようにするものであることができる。

【0009】

また、前記スタッド供給機から、フィードチューブを介して、スタッドを空気搬送でスタッド補給ステーションの第一のマガジンのスタッド貯留部に供給するようにすることができる。

【0010】

また、前記第一のマガジン及び第二のマガジンが、回転式シリンダ形状のマガジンからなるようにすることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構によれば、スタッド補給ステーションの位置で、スタッド補給ステーションに備えた第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、スタッド溶接装置に設けられる第二のマガジンのスタッド貯留部に補給するようにすることで、スタッド供給機とスタッド溶接装置とを接続するフィードチューブを無くすことができ、スタッド溶接装置とフィードチューブとが干渉したり、スタッドの供給ミスが発生したりすることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の概要を示し、（ａ）は従来のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構、（ｂ）は本発明のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構である。

【図2】同スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構のスタッド補給ステーション及びスタッド溶接装置の第一のマガジンと第二のマガジンを重ね合わせた状態を示す斜視図である。

【図3】同スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構のスタッド溶接装置を示す斜視図で、（ａ）はシャッタ開の状態、（ｂ）はシャッタ閉の状態を示す。

【図4】同スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の動作説明図（スタッドをスタッド溶接装置の溶接ガンに供給する場合）で、（ａ）はスタッド溶接装置の正面断面図、（ｂ）はストッカの平面図である。

【図5】同スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の動作説明図（スタッド供給機から第一のマガジンにスタッドを供給、貯留する場合）で、（ａ）は第一のマガジンの正面断面図、（ｂ）は同平面図である。

【図6】同スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の動作説明図（スタッド補給ステーションの位置で、第一のマガジンと第二のマガジンを重ね合わせ、第一のマガジンのスタッド貯留部に貯留されているスタッドを、第二のマガジンのスタッド貯留部に補給する場合）で、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は第一のマガジン及び第二のマガジンの断面図である。

【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装置におけるスタッドの供給機構の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

【0014】

図１（ｂ）～図６に、本発明のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の一実施例を示す。
このスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構は、スタッドＳをスタッド供給機１から、例えば、溶接ロボットのようなスタッド溶接装置４の溶接ガン４１に供給するため
のもので、スタッド供給機１から供給されるスタッドＳを１本ずつ貯留するスタッド貯留部３１を複数形成した第一のマガジン３を備えたスタッド補給ステーション２と、スタッド溶接装置４に設けられる、スタッドＳを１本ずつ貯留するスタッド貯留部６１を、第一のマガジン３のスタッド貯留部６１と対応するように、複数形成した第二のマガジン６を備えるとともに、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳを順次溶接ガン４１に供給するようにするストッカ５とを備え、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳの溶接ガン４１への供給と、第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１への、新たなスタッドＳのスタッド供給機１からの供給、貯留とを対応して行うようにし、スタッド補給ステーション２の位置で、第一のマガジン３と第二のマガジン６を重ね合わせ、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給するようにしている。

【0015】

この場合において、スタッド供給機１からスタッド補給ステーション２に備えた第一のマガジン３のスタッド貯留部３１にスタッドＳを供給する機構には、有人空間と無人空間とを隔てる柵Ｆを隔てて設置されているスタッド供給機１とスタッド補給ステーション２とを接続するフィードチューブ７を介して、スタッドＳを空気搬送するようにしている。
なお、スタッド供給機１からスタッド補給ステーション２に備えた第一のマガジン３のスタッド貯留部３１にスタッドＳを供給する機構には、部品の供給機構として汎用されている機構、例えば、傾斜したレールに沿って部品を搬送する機構や多軸ロボットにより部品を掴んで搬送する機構を用いることができる。

【0016】

スタッド補給ステーション２に備える第一のマガジン３及びスタッド溶接装置４に設けられるストッカ５に備える第二のマガジン６は、両者が対応するスタッド貯留部３１及びスタッド貯留部６１を備える限りにおいて、具体的には、スタッド補給ステーション２の位置で、第一のマガジン３と第二のマガジン６を重ね合わせ、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給することができるものであれば、その形式や形状は限定されないが、本実施例においては、回転式シリンダ形状のマガジンを用いるようにしている。

【0017】

スタッド補給ステーション２に備える第一のマガジン３は、スタッド供給機１から供給されるスタッドＳを、スタッド貯留部３１に１本ずつ貯留するようにするとともに、底部に備えたシャッタ３２を開放することにより、スタッドＳの自重（又はエアブロー機構（図示省略））により、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給することができるようにしている。

【0018】

スタッド溶接装置４に設けられるストッカ５に備える第二のマガジン６は、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳを、１本ずつスタッド溶接装置４の溶接ガン４１に供給することができるようにしている。
また、第二のマガジン６は、スタッド溶接装置４が溶接箇所に応じて動作した際に、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳがスタッド貯留部６１から飛び出ないように、第二のマガジン６の開口部を閉鎖するシャッタ６２を備えるようにしている。

【0019】

次に、このスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構の動作について説明する。

【0020】

まず、図４に示すように、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に所定の本数のスタッドＳを貯留しておき、この貯留されているスタッドＳを、１本ずつスタッド溶接装置４の溶接ガン４１に供給する。

【0021】

そして、図５に示すように、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳのスタッド溶接装置４の溶接ガン４１への供給と、第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１への、新たなスタッドＳのスタッド供給機１からの供給、貯留とを同期して行う、具体的には、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳをスタッド溶接装置４の溶接ガン４１に供給する都度、第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１に、新たなスタッドＳをスタッド供給機１から供給、貯留するようにする。

【0022】

この場合、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に貯留されているスタッドＳの溶接ガン４１への供給と、第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１への、新たなスタッドＳのスタッド供給機１からの供給、貯留とを対応して行うようにする限り、両者の順序は限定されず、また、両者を同時に行うようにすることもできる。
また、第一のマガジン３の対応するスタッド貯留部３１に、新たなスタッドＳをスタッド供給機１から供給、貯留するタイミングは、スタッド溶接装置４の溶接ガン４１へのスタッドＳの供給とその都度同期させる代わりに、バッチ処理で行う、すなわち、複数本のスタッドＳをまとめて一括して処理するようにすることもできる。

【0023】

そして、図６に示すように、スタッド補給ステーション２の位置で、第一のマガジン３と第二のマガジン６を重ね合わせ、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給するようにする。

【0024】

ところで、本実施例においては、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、複数本のスタッドＳをまとめて一括して処理するバッチ処理でスタッド溶接装置４のストッカ５に補給するスタッド補給手段として、スタッド補給ステーション２の位置で、第一のマガジン３と第二のマガジン６を重ね合わせ、第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給するようにしたが、このほか、例えば、スタッド補給ステーション２の位置で、スタッド貯留部３１にスタッドＳが貯留されている第一のマガジン３と、スタッド溶接装置４のストッカ５に備えた第二のマガジン６を差し替えるようにすることもできる。

【0025】

このスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構によれば、スタッド補給ステーション２の位置で、スタッド補給ステーション２に備えた第一のマガジン３のスタッド貯留部３１に貯留されているスタッドＳを、スタッド溶接装置４に設けられるストッカ５に備える第二のマガジン６のスタッド貯留部６１に補給するようにすることで、スタッド供給機１とスタッド溶接装置４とを接続する長さが約１０ｍにも及ぶ長尺のフィードチューブを無くすことができ、スタッド溶接装置４とフィードチューブとが干渉したり、スタッドＳの供給ミスが発生したりすることを防止することができる。

【0026】

以上、本発明のスタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構について、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、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装置におけるスタッドの供給機構スタッドは、スタッド供給機とスタッド溶接装置とを接続するフィードチューブを無くすことで、スタッド溶接装置とフィードチューブとが干渉したり、スタッドの供給ミスが発生したりすることを防止できることから、スタッド溶接装置におけるスタッドの供給機構として好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0028】

１ スタッド供給機
２ スタッド補給ステーション
３ 第一のマガジン
３１ スタッド貯留部
３２ シャッタ
４ スタッド溶接装置
４１ 溶接ガン
５ ストッカ
６ 第二のマガジン
６１ スタッド貯留部
６２ シャッタ
７ フィードチューブ
Ｆ 柵
Ｓ スタッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】