(57)【要約】【課題】研磨材を吹き付けるだけでスタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を容易に除去することができるスタッド溶接ガンのクリーニング装置を提供する。【解決手段】スタッドボルト６を保持する電極部１７を含むスタッド溶接ガン３の先端部に付着した付着物を除去するスタッド溶接ガンのクリーニング装置１０であって、スタッド溶接ガン３の先端部が挿入される挿入口２１を有するクリーニング室２２と、クリーニング室２２内に設けられ、スタッド溶接ガン３の先端部に向けて研磨材１２を吹き付ける研磨材吹き付けノズル２３と、挿入口２１を覆うように設けられ、研磨材の飛散を防止する挿入口覆い部材２４と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッドボルトを保持する電極部を含むスタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を除去するスタッド溶接ガンのクリーニング装置であって、
前記スタッド溶接ガンの先端部が挿入される挿入口を有するクリーニング室と、
前記クリーニング室内に設けられ、前記スタッド溶接ガンの先端部に向けて研磨材を吹き付ける研磨材吹き付けノズルと、
前記挿入口を覆うように設けられ、研磨材の飛散を防止する挿入口覆い部材と、
を備えた、スタッド溶接ガンのクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスタッド溶接ガンのクリーニング装置において、
前記研磨材吹き付けノズルが、前記挿入口の周方向に沿って複数設けられている、スタッド溶接ガンのクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスタッド溶接ガンのクリーニング装置において、
前記研磨材吹き付けノズルが、研磨材の吹き付け時の反力で前記スタッド溶接ガンの先端部の周囲に沿って回転可能に設けられている、スタッド溶接ガンのクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスタッド溶接ガンのクリーニング装置において、
前記挿入口覆い部材が、前記クリーニング室の前記挿入口に中心に向って延出された弾性を有するブラシからなる、スタッド溶接ガンのクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１に記載のスタッド溶接ガンのクリーニング装置において、
前記クリーニング室には、前記研磨材吹き付けノズルに研磨材を供給し、スタッド溶接ガンの先端部から除去された付着物及び研磨材を回収するブラストタンクが接続されている、スタッド溶接ガンのクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッド溶接ガンのクリーニング装置に係り、特にスタッド溶接ガンに付着した付着物を除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体溶接ラインなどで用いられているスタッド溶接ガンは、ボルトフィーダから供給されるスタッドボルトを溶接ガンの先端部の電極部に保持し、そのスタッドボルトを被溶接部に当接させ、トリガーを引いてスタッドボルトに電圧を印加することにより、スタッドボルトを被溶接部に溶接することができるようになっている。
【０００３】
しかしながら、スタッド溶接ガンは、その溶接の度に電極部を含むスタッド溶接ガンの先端部に付着物であるスパッタ（ｓｐａｔｔｅｒ：金属の微粒子）が付着するため、スパッタが付着したままで溶接を継続すると、溶接異常による設備停止の原因となる。
【０００４】
そのため、スタッド溶接ガンに付着したスパッタを除去する技術が種々提案されている（特許文献１〜３参照）。特許文献１には、電極部に付着したスパッタを回転切削刃で切削する技術が記載されている。特許文献２には、電極部に付着したスパッタを研磨工具で研磨する技術が記載されている。特許文献３には、電極部に付着したスパッタを加圧空気により帯状繊維をはためかせることで除去する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６-２９７７５号公報
【特許文献２】実開平３-１０３１５０号公報
【特許文献３】実開平５−３３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した先行技術は、何れも回転切削刃、研磨工具、帯状繊維をスタッド溶接ガンの先端部に接触させるための操作や調整を行う必要があり、スタッド溶接ガンの先端部に付着する付着物を迅速容易に除去することが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、研磨材を吹き付けるだけでスタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を迅速容易に除去することができるスタッド溶接ガンのクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るスタッド溶接ガンのクリーニング装置は、スタッドボルトを保持する電極部を含むスタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を除去するスタッド溶接ガンのクリーニング装置であって、前記スタッド溶接ガンの先端部が挿入される挿入口を有するクリーニング室と、前記クリーニング室内に設けられ、前記スタッド溶接ガンの先端部に向けて研磨材を吹き付ける研磨材吹き付けノズルと、前記挿入口を覆うように設けられ、研磨材の飛散を防止する挿入口覆い部材と、を備えている。
【０００９】
前記研磨材吹き付けノズルが、前記挿入口の周方向に沿って複数設けられていることが好ましい。
【００１０】
前記研磨材吹き付けノズルが、研磨材の吹き付け時の反力で前記スタッド溶接ガンの先端部の周囲に沿って回転可能に設けられていることが好ましい。
【００１１】
前記挿入口覆い部材が、前記クリーニング室の前記挿入口の中心に向って延出された弾性を有するブラシからなることが好ましい。
【００１２】
前記クリーニング室に、前記研磨材吹き付けノズルに研磨材を供給し、スタッド溶接ガンの先端部から除去された付着物及び研磨材を回収するブラストタンクが接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を溶接の合間に迅速且つ容易に除去することができるスタッド溶接ガンのクリーニング装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用されるスタッド溶接ガンのクリーニング装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】スタッド溶接ガンの一例を示す斜視図である。
【図３】クリーニング装置の要部拡大断面図である。
【図４】クリーニング装置の平面図である。
【図５】クリーニング装置の他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１ないし図２において、１は例えば自動車の製造ラインにおいて、車体にスタッドボルトを自動溶接するためのスタッドボルト溶接機である。このスタッドボルト溶接機１は、アーム２の先端部にスタッド溶接ガン３を有する溶接ロボット４と、この溶接ロボット４を制御する制御部５と、スタッド溶接ガン３にスタッドボルト６を供給するボルトフィーダ７とを備えている。
【００１７】
溶接ロボット４は、アーム２の先端部にスタッド溶接ガン３を取付けるためのスタッド溶接ガン取付部８を有し、このスタッド溶接ガン取付部８にスタッド溶接ガン３が取付けられている。
【００１８】
溶接ロボット４の近傍の床面９には、スタッド溶接ガン３のクリーニング装置１０が設置され、クリーニング装置１０から離れた場所には、クリーニング装置１０に研磨材供給ホース１１を介して研磨材１２を供給し、且つクリーニング装置１０により除去されたスパッタ及び研磨材１２をクリーニング装置１０から回収ホース１３を介して回収するブラストタンク１４が設置されている。
【００１９】
スタッド溶接ガン３は、図２に示すようにスタッド溶接ガン取付部８に取付けられるスタッド溶接ガン本体１５を有している。このスタッド溶接ガン本体１５には、ボルトフィーダ７から供給パイプ１６を介して供給されるスタッドボルト６をスタッド溶接ガン本体１５の先端部において把持し、スタッドボルト６に溶接用の電圧を印加する電極部（コレット電極部）１７と、スタッドボルト６が溶接される被溶接部に接触されるアース部１８と、スタッドボルト６が被溶接部に溶接されたか否かをリミットスイッチレバー１９を介して検知するリミットスイッチ２０とが少なくとも設けられている。
【００２０】
クリーニング装置１０は、図３ないし図４に示すように、スタッド溶接ガン３の先端部を収容する挿入口２１を有する容器状のクリーニング室２２と、クリーニング室２２内に設けられ、スタッド溶接ガン３の電極部１７を含むスタッド溶接ガン３の先端部３ａに向けて研磨材１２を吹き付けて、先端部３ａの表面に付着したスパッタを除去する研磨材吹き付けノズル２３と、挿入口２１を覆うように設けられ、研磨材１２の飛散を防止する挿入口覆い部材２４と、クリーニング室２２を床面９に固定する脚部２５と、を備えている。脚部２５は、自動車の製造ラインにおける溶接ロボット４の近傍の床面９上にボルト２６で固定される。
【００２１】
クリーニング室２２は、円筒状ないし角筒状に形成され、上部に天板部２２ａを有し、下部に底板部２２ｂを有している。天板部２２ａの中央部にスタッド溶接ガン３の先端部３ａを挿入する円形の開口部２７が形成されている。クリーニング室２２の側板部２２ｃと底板部２２ｂとの間には、クリーニング室２２内で飛散して落下する研磨材１２及びスパッタを底板部２２ｂ中央に導くために下方に向って縮径されたテーパー部２２ｄを有していることが好ましい。クリーニング室２２の底板部２２ｂ又はテーパー部２２ｄの下方（図３参照）には、クリーニング室２２内に溜まった研磨材１２及びスパッタを排出するための排出口２８が設けられ、この排出口２８には前述したブラストタンク１４に通じる回収ホース１３が接続されている。
【００２２】
図示例の研磨材吹き付けノズル２３は、スタッド溶接ガン３の先端部３ａの周囲に臨んで複数図示例では２つ設けられ、研磨材１２の吹き付け時の反力によりスタッド溶接ガン３の先端部３ａの周囲に沿って回転可能になっている。研磨材吹き付けノズル２３は、鉛直に起立した単一の基部２３ａと、この基部２３ａの上端部から左右に水平に分岐した水平部２３ｂと、各水平部２３ｂの先端部から上方に垂直に立ち上がった立ち上り部２３ｃと、側面視（図３）で各立ち上り部２３ｃの先端部から互いに接近する斜め上方であって且つ平面視（図４）で互いに相反する斜めの方向に突出したノズル先端部２３ｄとを有している。
【００２３】
クリーニング室２２内の底板部２２ｂには円筒状の所定の高さの円筒状の軸受部２９が垂直に立設され、この軸受部２９の内側に研磨材吹き付けノズル２３の基部２３ａが垂直軸周りに回転可能に支持されている。クリーニング室２２の底板部２２ｂには底板３０を介して脚部２５が設けられている。底板３０には軸受部２９に接続されてブラストタンク１４から研磨材吹き付けノズル２３に研磨材１２を供給する研磨材供給ホース１１が接続されている。軸受部２９は、スイベルジョイントを構成している。
【００２４】
挿入口覆い部材２４は、挿入口２１からのスタッド溶接ガン３の先端部３ａの挿入を許容しつつ研磨材１２の飛散を防止するために、クリーニング室２２の挿入口２１の周囲に中心に向って配設されたブラシからなっていることが好ましい。挿入口覆い部材２４を構成するブラシは、弾性素材例えば合成樹脂により形成されており、スタッド溶接ガン３の先端部３ａを挿入すると、下方に弾性変形しつつスタッド溶接ガン３の挿入を許容しつつ、挿入口２１とスタッド溶接ガン３の先端部３ａとの間の隙間を覆うようになっている。
【００２５】
また、挿入口覆い部材２４を構成するブラシは、クリーニング室２２の上端部に形成された環状の天板部２２ａと、この天板部２２ａ上にネジ止めされる環状の押え板３１とによって取付けられている。挿入口覆い部材２４を構成するブラシの先端部は、挿入口の中心まで延びていてもよく、或いは挿入口２１の中心から若干離れていてもよい。
【００２６】
次に、以上の構成からなるスタッド溶接ガンのクリーニング装置の作用を説明する。溶接ロボット４のスタッド溶接ガン３によるスタッドボルト６の溶接を設定回数行ったなら、溶接ロボット４がスタッド溶接ガン３をクリーニング装置１０まで移動し、スタッド溶接ガン３の電極部１７に付着したスパッタを除去するクリーニングを実行する。
【００２７】
この場合、先ず溶接ロボット４がスタッド溶接ガン３を下方に向けた状態でクリーニング装置１０の上方に移動したなら、そのままスタッド溶接ガン３を下方に移動させてスタッド溶接ガン３の先端部をクリーニング装置１０の上部の挿入口２１に挿入する。この挿入動作は、例えばプログラム又はクリーニング装置に組み込まれた図示しないセンサにより検出される。
【００２８】
その検出信号により、クリーニング装置が稼動する。すなわち、クリーニング装置の研磨材吹き付けノズルには、ブラストタンク１４から研磨材（例えば、砂、ガラス粒子）が圧縮空気により供給され、ノズル先端部２３ｄが図４に示すように鉛直に起立した基部２３ａの上端部から水平に分岐された水平部２３ｂと、各水平部２３ｂの先端部から上方に立ち上がった立ち上り部２３ｃと、各立ち上り部２３ｃの先端部から水平部２３ｂに対して４５度の角度で且つ斜め上方に傾斜したノズル先端部２３ｄとを有していることから、ノズル先端部から噴射される研磨材の噴射反力により研磨材吹き付けノズルが基部２３ａの垂直軸周りに回転する。これにより、スタッド溶接ガン３の先端部の周囲に研磨材が吹き付けられ、スタッド溶接ガン３の先端部３ａに付着しているスパッタを容易に除去することができる。
【００２９】
この場合、クリーニング装置１０の挿入口２１にはこれを覆うように挿入口覆い部材２４が設けられているため、挿入口２１から研磨材が飛散するのを防止することができる。特に、挿入口覆い部材２４がクリーニング室２２の挿入口２１の中心に向って延出された弾性を有するブラシからなっているため、ブラシがスタッド溶接ガン３の挿入状態に合わせて挿入口２１を覆うことができる。
【００３０】
クリーニング室２２には、研磨材吹き付けノズル２３に研磨材１２を供給し、スタッド溶接ガン３の先端部から除去されたスパッタ及び研磨材を回収するブラストタンク１４が接続されているため、研磨材１２の供給と、スパッタ及び研磨材の回収とを一台の装置で行なうことができ、クリーニング装置の簡素化を図ることができる。
【００３１】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、図５はクリーニング装置の他の例を示す平面図であり、図４のクリーニング装置と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図５のクリーニング装置においては、研磨材吹き付けノズル２３が、鉛直に起立した基部の上端部から四方に水平に分岐された水平部２３ｂと、各水平部２３ｂの先端部から上方に立ち上がった立ち上り部２３ｃと、各立ち上り部２３ｃの先端部からクリーニング室２２の中央に向って斜め上方に傾斜したノズル先端部２３ｄとを有している。研磨材吹き付けノズル２３は、回転しない固定構造になっている。
【００３２】
図５の実施形態のクリーニング装置１０によれば、四方に配置された研磨材吹き付けノズル２３からスタッド溶接ガンの電極部を含む先端部に研磨材を吹き付けることができ、スタッド溶接ガンの先端部に付着した付着物を容易に除去することができる。
【符号の説明】
【００３３】
３  スタッド溶接ガン
６  スタッドボルト
１０  クリーニング装置
１７  電極部
２１  挿入口
２２  クリーニング室
２３  研磨材吹き付けノズル
２４  挿入口覆い部材
２５  脚部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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