(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接対象物に対して導通して溶接取付け可能な溶接対象物を保持する保持手段と、前記溶接対象物に設けられて前記被溶接対象物に当接可能なスタッドに通電する通電手段とがガン本体胴部に設けられ、前記被溶接対象物に対して前記スタッドを当接させながら通電することにより該被溶接対象物に前記溶接対象物を溶接するスタッド溶接用ガンであって、
前記保持手段は、吸引によって前記溶接対象物を吸着支持可能な吸着部を備え、前記通電手段は、前記吸着部とは離れた位置に配置されているスタッド溶接用ガン。
【請求項２】
前記保持手段は、前記吸着部を囲繞し且つ該吸着部の吸着面と略同一面上に位置して前記溶接対象物に当接可能な前記ガン本体胴部の先端部を備え、前記通電手段は、前記ガン本体胴部の外側に設けられている請求項１に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項３】
前記通電手段は、前記スタッドに接続する電極を着脱可能に挟み込む電極保持部を備えている請求項１または２に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項４】
前記電極保持部は、弾性部材を介して前記電極を挟む方向に弾性付勢されて開閉可能な挟持部材を備えている請求項３に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項５】
前記通電手段の電極は、前記ガン本体胴部の先端部よりも先端側に突出すると共に前記吸着部の吸引方向とは反対方向に付勢され且つ該吸引方向に弾性移動可能に支持されている請求項２に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項６】
前記吸着部は、前記ガン本体胴部の中心軸線と略同軸上で回転可能に支持され、前記吸着部に対して、前記ガン本体胴部の開口部を貫通して前記中心軸線に略直交する方向に接続されたエア配管は、前記開口部内を、前記中心軸線を中心にして回動可能に構成されている請求項１から５の何れか一項に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項７】
前記吸着部とエアコンプレッサとの間にエジェクタが配管され、前記吸着部の吸引と復圧の切り替えが、前記エジェクタの排気下流側に配置された開閉弁により行う請求項１から６の何れか一項に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項８】
前記ガン本体胴部と略直行する向きに延出された把持部を備え、前記把持部には、前記通電手段に電流を流す溶接スイッチと前記吸着部の吸引を制御する吸引切替スイッチが設けられている請求項１から７の何れか一項に記載のスタッド溶接用ガン。
【請求項９】
特許請求の範囲１から８の何れか一項に記載のスタッド溶接用ガンを用いて、スタッドを内在する非導電性の溶接対象物を、吸着保持しながら被溶接対象物に溶接するスタッド溶接方法。
【請求項１０】
前記スタッドが前記溶接対象物の吸着面に露出させ、該吸着面に対面する該スタッド溶接用ガンの電極を介して、前記溶接対象物の吸着保持と同時に、前記スタッドへの接続を行う請求項９に記載のスタッド溶接方法。
【請求項１１】
前記溶接対象物の吸着保持と同時に、該スタッド溶接用ガンの電極と前記スタッドとが接続される請求項９に記載のスタッド溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法に関し、特に、非導電性の溶接対象物を金属表面に取り付け可能なスタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッド溶接用ガンを用いるスタッド溶接においては、ピンやボルトなどの導電性の溶接対象物の場合は、チャック部分にて挟み込んで溶接するが、溶接対象物が、平板状の場合には、該溶接対象物の端部を挟んでスタッド溶接用ガンに固定する治具を作成して溶接を行うことが多い。しかし、治具を用いた場合、溶接対象物の端部を挟むので、溶接対象物を被溶接対象物に敷き詰めるように敷設する場合は治具が邪魔になり溶接作業が困難になる。
また、平板状の溶接対象物を敷き詰めるように多数並べて取り付ける場合は、被溶接対象物上に仮置きした状態で溶接を行うこともできるが、このような方法では、被溶接対象物の取付け面が下向き（例えば天井）或いは横向き（例えば側面壁）の場合には、仮置きができず施工ができない。
このような状況下において、例えば、特許文献１には、平板状の導電性の溶接対象物を吸着部にて吸着保持して、被溶接対象物上に敷き詰めるように取り付けることができるバキューム式のスタッド溶接用ガンが提案されている。この特許文献１のバキューム式のスタッド溶接用ガンにより横向きの面や天井面にも溶接対象物の敷設ができるが、吸着パッドの内側に通電部が設けられているために、溶接対象物が導電性を持つものに限られる。
【０００３】
一方、スタッド溶接においては、スタッド溶接用ガンを用いてセラミックに代表されるような平板状の非導電性の溶接対象物を被溶接対象物に取り付ける場合がある。この場合、例えば、特許文献２及び３に開示されているように、非導電性の溶接対象物の裏面側に露出するように装着されたスタッドを用いて、このスタッドに導電性の金属薄板を介して溶接対象物の表面側から通電する構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４１４４７号公報
【特許文献２】特許３８４９０６０号公報
【特許文献３】特許４００９９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２及び３に示す平板状の非導電性の溶接対象物の取付け施工においては、該溶接対象物を押し付け具で被溶接対象物（金属母材）に押し付けて置き、この状態で溶接対象物の表面に露出した金属薄板を介して通電する。したがって、この場合、スタッド溶接用ガンの他に溶接対象物を固定する治具が必要であるだけでなく、該治具の操作が必要で溶接作業が煩雑になる問題を抱えている。また、溶接対象物を固定する治具を用いた場合、該治具が邪魔になり溶接対象物を敷き詰める溶接作業が困難になる。
ここで、特許文献１のバキューム式のスタッド溶接用ガンを、特許文献２及び３に開示された非導電性の溶接対象物の場合に適用することも考えられるが、この場合、吸着パッドによる溶接対象物の吸着と該吸着パッドによる通電部材との接触を達成するために、導電部材と溶接対象物の表面の両方に跨るように接しなければならないために、通電部材と溶接対象物との間の間隙によって減圧が保てず吸着保持ができない。
【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非導電性の溶接対象物の場合において、溶接対象物の保持が確実にできると共に通電が容易にでき、しかも非導電性の溶接対象物を敷き詰め施工において被溶接対象物の向きを選ばず容易に溶接できるスタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は下記手段により達成することができる。すなわち、本発明は下記の通りである。
〔１〕
被溶接対象物に対して導通して溶接取付け可能な溶接対象物を保持する保持手段と、前記溶接対象物に設けられて前記被溶接対象物に当接可能なスタッドに通電する通電手段とがガン本体胴部に設けられ、前記被溶接対象物に対して前記スタッドを当接させながら通電することにより該被溶接対象物に前記溶接対象物を溶接するスタッド溶接用ガンであって、前記保持手段は、吸引によって前記溶接対象物を吸着支持可能な吸着部を備え、前記通電手段は、前記吸着部とは離れた位置に配置されているスタッド溶接用ガン。
【０００８】
〔２〕
前記保持手段は、前記吸着部を囲繞し且つ該吸着部の吸着面と略同一面上に位置して前記溶接対象物に当接可能な前記ガン本体胴部の先端部を備え、前記通電手段は、前記ガン本体胴部の外側に設けられている〔１〕に記載のスタッド溶接用ガン。
【０００９】
〔３〕
前記通電手段は、前記スタッドに接続する電極を着脱可能に挟み込む電極保持部を備えている〔１〕又は〔２〕に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１０】
〔４〕
前記電極保持部は、弾性部材を介して前記電極を挟む方向に弾性付勢されて開閉可能な挟持部材を備えている〔３〕に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１１】
〔５〕
前記通電手段の電極は、前記ガン本体胴部の先端部よりも先端側に突出すると共に前記吸着部の吸引方向とは反対方向に付勢され且つ該吸引方向に弾性移動可能に支持されている〔２〕に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１２】
〔６〕
前記吸着部は、前記ガン本体胴部の中心軸線と略同軸上で回転可能に支持され、前記吸着部に対して、前記ガン本体胴部の開口部を貫通して前記中心軸線に略直交する方向に接続されたエア配管は、前記開口部内を、前記中心軸線を中心にして回動可能に構成されている〔１〕〜〔５〕のいずれか１に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１３】
〔７〕
前記吸着部とエアコンプレッサとの間にエジェクタが配管され、前記吸着部の吸引と復圧の切り替えが、前記エジェクタの排気下流側に配置された開閉弁により行う〔１〕〜〔６〕のいずれか１に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１４】
〔８〕
前記ガン本体胴部と略直行する向きに延出された把持部を備え、前記把持部には、前記通電手段に電流を流す溶接スイッチと前記吸着部の吸引を制御する吸引切替スイッチが設けられている〔１〕〜〔７〕のいずれか１に記載のスタッド溶接用ガン。
【００１５】
〔９〕
〔１〕〜〔８〕のいずれか１に記載のスタッド溶接用ガンを用いて、スタッドを内在する非導電性の溶接対象物を、吸着保持しながら被溶接対象物に溶接するスタッド溶接方法。
【００１６】
〔１０〕
前記スタッドが前記溶接対象物の吸着面に露出させ、該吸着面に対面する該スタッド溶接用ガンの電極を介して、前記溶接対象物の吸着保持と同時に、前記スタッドへの接続を行う〔９〕に記載のスタッド溶接方法。
【００１７】
〔１１〕
前記溶接対象物の吸着保持と同時に、該スタッド溶接用ガンの電極と前記スタッドとが接続される〔９〕に記載のスタッド溶接方法。
【発明の効果】
【００１８】
〔１〕のスタッド溶接用ガンによれば、保持手段は、吸引によって溶接対象物を吸着支持可能な吸着部を備えていることで、溶接対象物の表面を吸着によって保持できるので、溶接対象物の敷設向きを選ぶことなく自在に溶接することが可能になる。また、この吸着部とは離れた位置に通電手段が配置されているので、通電手段は吸着部の構造に左右されずにスタッドの構造や形状に対応する通電構造を採用できて確実に通電することができる。したがって、スタッド溶接用ガンを用いることで、非導電性の溶接対象物の表面を吸着によって何れの向きにも確実に保持及び導通ができるので、被溶接対象物の取付け面が下向きや、横向きの場合でも容易に溶接施工ができる。また、板状の種々な形状の非導電性の溶接対象物でも確実な保持と通電が可能な汎用性の広いスタッド溶接用ガンを提供できる。
【００１９】
〔２〕のスタッド溶接用ガンによれば、保持手段は、吸着部を囲繞し且つ該吸着部の吸着面と略同一面上に位置して溶接対象物に当接可能なガン本体胴部の先端部を備えているので、吸着部による吸引とガン本体胴部の先端部の当接によって溶接対象物を確実に保持することができる。また、通電手段が、ガン本体胴部外側に設けられていることで、ガン本体胴部の先端部に当接された溶接対象物と通電手段と接近させることができるので、通電の接続が容易かつ確実にでき、更に、溶接対象物が非導電性部材にて形成されている場合でもスタッドへの配線のアプローチが容易で通電構造が平易に構成できる。
【００２０】
〔３〕のスタッド溶接用ガンによれば、電極保持部によって、種々の形状の電極であっても挟み込み操作で容易に接続でき取扱い性が良い。
【００２１】
〔４〕のスタッド溶接用ガンによれば、弾性部材の付勢力によって導通が確実になるだけでなく、挟持部材の開閉だけで電極の着脱ができ、操作性に優れている。
【００２２】
〔５〕のスタッド溶接用ガンによれば、溶接対象物の表面側からスタッドに通電のアプローチができる場合、吸着動作と同時に電極とスタッドが当接して該スタッドへの通電可能状態とすることができ、溶接作業性を格段に向上することができる。
【００２３】
〔６〕のスタッド溶接用ガンによれば、エア配管は、その配管向をガン本体胴部に対して固定されることなく動かすことができるので、溶接操作に際して、エア配管を溶接作業スペースに合わせて移動させることができ、スタッド溶接用ガンの操作性を良くすることができる。
【００２４】
〔７〕のスタッド溶接用ガンによれば、開閉弁を閉じると同時に圧縮空気を吸着部に供給して復圧できるので、復圧が瞬間的にでき、溶接対象物の保持開放を極めて迅速に行うことができ、スタッド溶接用ガンの操作性の向上と共に溶接作業のスピードアップに貢献できる。
【００２５】
〔８〕のスタッド溶接用ガンによれば、溶接対象物の溶接操作と該溶接対象物の保持及び保持解除動作を、把持部を握った状態で片手にて行うことができ操作性に優れている。
【００２６】
〔９〕のスタッド溶接方法によれば、スタッドを内在する非導電性の溶接対象物の吸着保持と溶接をスタッド溶接用ガンによって同時にでき、非導電性の溶接作業性を高めることができる。
【００２７】
〔１０〕のスタッド溶接方法によれば、溶接対象物の表面側からスタッドに通電できるので、スタッド溶接用ガンの吸着動作と同時に電極とスタッドが当接して該スタッドへの通電ができ、溶接作業性を向上することができる。
【００２８】
〔１１〕のスタッド溶接方法によれば、スタッド溶接用ガンによる溶接対象物の吸着保持とほぼ同時に電極とスタッドとが接続ができ、溶接作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るスタッド溶接用ガンを用いた溶接設備の概略図である。
【図２】本発明に係るスタッド溶接用ガンの第１実施形態であって、一部を破断した一部断面側面図である。
【図３】図２に示すスタッド溶接用ガンのガン本体胴部の先端部分の構造を示す斜視図である。
【図４】図１に示すスタッド溶接用ガンに接続したエジェクタの構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態のスタッド溶接用ガンおよび溶接対象物の概略図であって、（ａ）は、ガン本体胴部の先端部分の構造を一部破断して示す概略側面図であり、（ｂ）は、溶接対象物の概略平面図である。
【図６】図５に示す電極保持部の拡大図であって、（ａ）は、電極保持部の電極挿入方向から見た側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った概略断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態のスタッド溶接用ガンおよび溶接対象物の概略図であって、（ａ）は、ガン本体胴部の先端部分の構造を一部破断して示す概略側面図であり、（ｂ）は、溶接対象物の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態のスタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法について、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態のスタッド溶接用ガンを用いた溶接設備の概略図であり、図２は、スタッド溶接用ガンの一部を破断した一部断面側面図である。また、図３は、スタッド溶接用ガンのガン本体胴部の先端部分の構造を示す斜視図であり、図４は、エジェクタの構造を示す概略断面図である。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態のスタッド溶接用ガン１は、母材が導電性の、例えばステンレスなどの、被溶接対象物４に溶接対象物３を溶接する溶接設備１００の一部として利用される。ここで、溶接対象物３は、非導電性の例えばセラミック等で平面視矩形状に形成されており、被溶接対象物４に接する側（裏面側）に露出するスタッド５を備えている。また、スタッド溶接用ガン１には、該スタッド溶接用ガン１に電流を供給するＣＤ溶接機１０およびエアを供給するエアコンプレッサ９が接続されている。
【００３２】
ＣＤ溶接機１０は、被溶接対象物４とスタッド５との間に電流を流すことで溶接を行うものであるが、スタッド５に対しては、スタッド溶接用ガン１から溶接線１５を介して接続され、被溶接対象物４に対しては、溶接アース線１６を介して接続される。
【００３３】
エアコンプレッサ９は、ガン本体胴部２に設けられた後述する吸着部８ａに、エジェクタ１１を介在してエア配管１３にて接続される。ここで、エア配管１３は、エジェクタ１１とエアコンプレッサ９を接続する圧空配管１３ａ、エジェクタ１１と吸着部８ａを接続する真空配管１３ｂ、エジェクタ１１から大気開放する排気配管１３ｃを備えている。そして、吸着部８ａとエアコンプレッサ９との間に設けられたエジェクタ１１の作用により、吸着部８ａの吸引と復圧を切り替えるように構成されている。なお、エジェクタ１１の動作の切り替えは、エジェクタ１１の排気下流側の排気配管１３ｃに配置された後述する開閉弁１２により行うことができる。
【００３４】
スタッド溶接用ガン１は、図２に示すように、先端に溶接対象物３を吸着するガン本体胴部２と、該ガン本体胴部２に対して略直交するように設けられて片手にて握ることができる把持部２ｇを備えている。より詳細には、ガン本体胴部２内側の収納空間２ａ内に溶接対象物３を吸着する吸着部８ａが設けられ、この吸着部８ａの吸着面８ｅとガン本体胴部２の先端部２ｅとによって溶接対象物３を保持する保持手段８が形成されている。すなわち、吸着部８ａが溶接対象物３の表面３ｓを吸着する吸引力によって表面３ｓが先端部２ｅに当接することで、溶接対象物３をしっかりと保持する。
【００３５】
ここで、吸着部８ａは、吸着部胴部８ｂの先端８ｂｔに、例えばシリコンゴムなどの弾性樹脂にて形成された吸着パッド８ｊが装着されている。この吸着部８ａは、吸着パッド８ｊが吸着面８ｅを構成し、吸着面８ｅとは反対側が取付けネジ２ｍにてガン本体胴部２に取り付けられている。また、吸着部胴部８ｂには、吸着パッド８ｊ側に連通すると共に真空配管１３ｂに連通するエア連通路８ｈが形成されている。なお、取付けネジ２ｍによる取付けは、吸着部胴部８ｂが、ガン本体胴部２の中心軸線ＣＬと略同軸上で回転可能に取り付けられている。
【００３６】
また、ガン本体胴部２の外側に通電手段７が設けられている。したがって、通電手段７と吸着部８ａとは、ガン本体胴部２によって隔たれて配置されている。ここで、通電手段７は、電極７ｂを挟み込むことのできる電極保持部７ａを備えている。詳細には、電極保持部７ａは、ガン本体胴部２に固定された板状の内側挟み部７ａｃに同じく板状の外側挟み部７ａｄを有し、この外側挟み部７ａｄが、該外側挟み部７ａｄを貫通するネジ７ａｆに螺合する蝶ナット７ａｅによって、内側挟み部７ａｃ側に締めつけられる。なお、ガン本体胴部２は、導電性の素材にて形成されており、電極保持部７ａに挟み込まれる電極７ｂへの導通は、ガン本体胴部２を介して行われる。
【００３７】
また、把持部２ｇには、電極保持部７ａに電流を流す溶接スイッチ１９が把持部前面側（ガン本体胴部２の先端側）に設けられ、さらに、吸着部８ａの吸引を制御する吸引切替スイッチ２１が把持部側面側に設けられている。
【００３８】
ガン本体胴部２は、図３に示すように、吸着部８ａを囲繞するような略筒状に構成されている。そして、ガン本体胴部２の先端部２ｅは、吸着パッド８ｊの吸着面８ｅと略同一面上に位置しているが、厳密には、吸着面８ｅよりも若干後方（図中の後退寸法ｄだけ後方）に位置している。この先端部２ｅが吸着面８ｅよりも後方側に位置する後退寸法ｄは、吸着パッド８ｊの蛇腹部分の伸縮量に合わせて適宜設定されている。したがって、この先端部２ｅの構造によって、吸着パッド８ｊによる溶接対象物３の吸着と吸引力による先端部２ｅと溶接対象物３との当接が確実にできる。
【００３９】
真空配管１３ｂは、吸着部８ａに対して、ガン本体胴部２の開口部２ｈを貫通して中心軸線ＣＬに略直交する方向に接続されている。この開口部２ｈは、ガン本体胴部２の円周方向に沿って長く（例えばガン本体胴部２の円周の半分程度の長さ）形成されている。したがって、真空配管１３ｂは、開口部２ｈ内を中心軸線ＣＬを回転中心にして回動（矢印Ｂ方向）することができる。ここで、電極保持部７ａは、真空配管１３ｂが移動できる側とは反対側に設けられている。したがって、真空配管１３ｂと電極保持部７ａとは干渉し難い配置となっている。
【００４０】
なお、ガン本体胴部２の先端部２ｅから開口部２ｈに連通する切欠き２ｓｈが設けられている。この切欠き２ｓｈが形成されていると、真空配管１３ｂの取付け部８ｉが吸着部胴部８ｂに取り付けられた状態、更には、真空配管１３ｂが接続されたままの状態でも、吸着部８ａをガン本体胴部２に対して着脱が可能である。
【００４１】
前掲のエジェクタ１１は、図４に示すように、圧縮空気を供給する圧空配管１３ａが供給ポート１１ａに接続され、この供給ポート１１ａからノズル１１ｎを介して圧縮空気が排出される排気ポート１１ｃに排気配管１３ｃが接続され、さらに、ノズル１１ｎの側方の真空ポート１１ｂに真空配管１３ｂが接続されている。そして、エジェクタ１１の排気下流側の排気配管１３ｃに開閉弁１２（図１参照）が設けられている。
【００４２】
開閉弁１２によるエジェクタ１１の動作を説明する。
先ず、エアコンプレッサ９により圧縮エアｆ１が送られている状態において、開閉弁１２が開いているときは、ノズル１１ｎから排気エアｆ２が高速エアとして噴き出し真空ポート１１ｂの空気を引き込む。この結果、真空ポート１１ｂの空気が排気エアｆ２に引き込まれて真空配管１３ｂの空気が吸引エアｆ３として引き込まれて吸引が行われ、吸着パッド８ｊによる吸着が可能となる。
一方、吸引切替スイッチ２１を操作すると、制御用配線１４にて接続された制御部２０を介して開閉弁１２が閉じられる。この結果、圧縮エアｆ１は、真空ポート１１ｂから吸引エアｆ３とは逆流の逆流圧縮エアｆ４となって真空配管１３ｂに流れ、瞬時に吸引が停止する。
【００４３】
以下、スタッド溶接用ガン１による溶接対象物３の溶接について説明する。
先ず、開閉弁１２を開いた状態で、予め電極７ｂを取り付けた溶接対象物３の表面３ｓに、スタッド溶接用ガン１の先端を押し当てることで、溶接対象物３の吸着保持を行う。また、溶接対象物３から延びる電極７ｂを、電極保持部７ａにて挟み込んで固定する。この状態のままスタッド溶接用ガン１を所定位置に移動させて、溶接対象物３を被溶接対象物４の所定位置に位置決めするが、溶接対象物３の取付け向きは壁面や天井の何れでも良い。この位置決めの後に、溶接スイッチ１９を操作してスタッド５に電流を流し溶接を行い、溶接対象物３を溶接固定する。その後、吸引切替スイッチ２１を操作して溶接対象物３の吸着保持を開放すると共に電極保持部７ａから電極７ｂを外す。なお、電極７ｂを必要に応じて溶接対象物３から外す。
【００４４】
このように本実施形態においては、保持手段８は、吸引によって溶接対象物３を吸着支持可能な吸着部８ａを備えていることで、溶接対象物３の表面を保持できることから、溶接対象物３の敷設向きを選ぶことなく自在に溶接することが可能になる。また、この吸着部８ａとは離れた位置に通電手段７が配置されているので、通電手段７は吸着部８ａの構造に左右されずにスタッド５の構造や形状に対応する通電構造を採用できて確実に通電することができる。したがって、スタッド溶接用ガン１を用いることで、非導電性の溶接対象物３の表面を吸着によって何れの向きにも確実に保持及び導通ができ、被溶接対象物４の取付け面が下向き横向きの場合でも容易に溶接施工ができる。また、板状の種々な形状の非導電性の溶接対象物３でも確実な保持と通電が可能な汎用性広いスタッド溶接用ガン１を提供できる。
また、本実施形態のように通電構造部分と吸着構造部分とが構造分離されていると、例えば吸着パッド８ｊの交換などのメンテナンス作業において、通電構造部分と干渉しないのでメンテナンス作業がし易く取扱い性に優れている。
【００４５】
また、本実施形態においては、保持手段８は、吸着部８ａを囲繞し且つ該吸着部８ａの吸着面８ｅと略同一面上に位置して溶接対象物３に当接可能なガン本体胴部２の先端部２ｅを備えているので、吸着部８ａによる吸引と先端部２ｅの当接によって溶接対象物３を確実に保持することができる。また、通電手段７が、ガン本体胴部２の外側に設けられていることで、ガン本体胴部２の先端部２ｅに当接された溶接対象物３と通電手段７と接近させることができるので、通電の接続が容易かつ確実にでき、更に、溶接対象物３が非導電性部材にて形成されている場合でもスタッド５への配線のアプローチが容易で通電構造が平易に構成できる。
【００４６】
また、本実施形態においては、通電手段７は、スタッド５に接続する電極７ｂを着脱可能に挟み込む電極保持部７ａを備えているので、電極保持部７ａによって、電極形状が、例えば板状或いは棒状の電極７ｂであっても挟み込み操作で容易に固定でき取扱い性が良い。
【００４７】
また、本実施形態においては、吸着部８ａは、ガン本体胴部２の中心軸線ＣＬと略同軸上で回転可能に支持され、吸着部８ａに対して、ガン本体胴部２の開口部２ｈを貫通して中心軸線ＣＬに略直交する方向に接続されたエア配管１３が、開口部２ｈ内を、中心軸線ＣＬを中心にして回動可能に構成されている。このことから、エア配管１３は、その配管向をガン本体胴部２に対して固定されることなく動かすことができるので、溶接操作に際して、エア配管１３を溶接作業スペースに合わせて移動でき、スタッド溶接用ガン１の操作性が良い。
【００４８】
また、本実施形態においては、吸着部８ａとエアコンプレッサ９との間にエジェクタ１１が配管され、吸着部８ａの吸引と復圧の切り替えが、エジェクタ１１の排気下流側に配置された開閉弁１２により行う構成である。この構成により、開閉弁１２を閉じると同時に圧縮空気を吸着部８ａに供給して復圧できるので、真空ポンプを用いた吸引形態に比べて復圧が瞬間的にでき、溶接対象物３の保持開放を極めて迅速に行うことができ、スタッド溶接用ガン１の操作性の向上と共に溶接作業スピードを高めることができる。
また、本実施形態においては、エアコンプレッサ９並びにエジェクタ１１を、スタッド溶接用ガン１とは離れた外付けの構成としているので、該スタッド溶接用ガン１自体の構造の簡素化及びサイズの小型化を図ることができ、取扱性に優れている。
【００４９】
また、本実施形態においては、把持部２ｇには、通電手段７に電流を流す溶接スイッチ１９と吸着部８ａの吸引を制御する吸引切替スイッチ２１が設けられているので、溶接対象物の溶接操作と該溶接対象物の保持及び保持解除動作を、把持部２ｇを握った状態で片手にて行うことができ操作性に優れている。
【００５０】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態のスタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法について、図５および図６を参照して説明する。図５（ａ）は、ガン本体胴部の先端部分の構造を一部破断して示す概略側面図であり、図５（ｂ）は、溶接対象物の概略平面図である。また、図６は、図５に示す電極保持部の拡大図であって、図６（ａ）は、電極保持部の電極挿入方向（図５における矢印Ｘ方向）から見た側面図であり、図６（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿った概略断面図である。なお、本実施形態の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同符号を付して説明を適宜省略する。また、図示以外の部分については、第１実施形態と同様に構成されている。
【００５１】
本実施形態におけるスタッド溶接用ガン１は、図５（ａ）に示すように、第１実施形態とは異なる通電手段７がガン本体胴部２に設けられている。すなわち、通電手段７の電極保持部７ａは、例えばガン本体胴部２の外面に、中心軸線ＣＬに対して直交する方向に延出されたベース側導通部材７ｇに対して、弾性部材７ｓを介して電極７ｂを挟む方向に弾性付勢されて開閉可能な挟持部材７ｐを備えている。
【００５２】
ここで、本実施形態における溶接対象物３は、該溶接対象物３の裏面側の中央（図５（ｂ）参照）に形成された雌ネジ部にボルトタイプのスタッド５が裏面から若干はみ出すように螺合されている。そして、このスタッド５の側面に電極７ｂを接続可能にする挿入孔３ｓｈが溶接対象物３の側面に形成されている。
【００５３】
溶接対象物３は、図５（ｂ）に示すように、平面視で正方形に構成されている。そして、その保持に際しては、吸着パッド８ｊにて、略中央の吸着領域８ｅｅが吸着されてガン本体胴部２側に引き寄せられる。一方、ガン本体胴部２の先端部２ｅが当接領域２ｅｅで当接する。すなわち、吸引による引き寄せ力と吸着領域８ｅｅを略同心状に囲む当接によって溶接対象物３はしっかり保持される。
【００５４】
電極保持部７ａは、図６（ａ）に示すように、ベース側導通部材７ｇに、例えば略円形の挿入開口部７ｈが形成されている。この挿入開口部７ｈに電極７ｂは挿入され、挟持部材７ｐの押え部７ｐｄと挿入開口部７ｈの導通面７ｒとの間に挟持される。
【００５５】
ここで、挟持部材７ｐは、図６（ｂ）に示すように、支軸７ｍにより回転可能（矢印Ｃ方向に回転可能）に軸支されており、押え部７ｐｄが挿入開口部７ｈに連通する連通開口７ｋから該挿入開口部７ｈに進入するように突出している。また、挟持部材７ｐは、例えば引張バネ等の弾性部材７ｓにより押え部７ｐｄが導通面７ｒに当接する方向に付勢されている。なお、弾性部材７ｓは、図示のような引張バネではなく、例えば、支軸７ｍに装着するトーションバネでもよい。
【００５６】
このように、本実施形態においては、電極保持部７ａは、弾性部材７ｓを介して電極７ｂを挟む方向に弾性付勢されて開閉可能な挟持部材７ｐを備えていることで、弾性部材７ｓの付勢力によって導通が確実になる。さらに、挟持部材７ｐの開閉だけで電極７ｂの着脱ができ、操作性の良いスタッド溶接用ガン１を提供できる。
【００５７】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態のスタッド溶接用ガン及びスタッド溶接方法について、図７を参照して説明する。
図７（ａ）は、本実施形態のスタッド溶接用ガンのガン本体胴部の先端部分の構造を一部破断して示す概略側面図であり、図７（ｂ）は、溶接対象物の概略平面図である。なお、本実施形態の説明において、第１実施形態と同様な構成要素については、同符号を付して説明を適宜省略する。また、図示以外の部分については、第１実施形態と同様に構成されている。
【００５８】
本実施形態におけるスタッド溶接用ガン１は、第１実施形態とは異なる通電手段７がガン本体胴部２に設けられている。本実施形態の通電手段７は、図７（ａ）に示すように、円筒形のガン本体胴部２の外面に円周方向等間隔に、例えば３個（図７（ｂ）参照）の電極保持部７ａを有している。この電極保持部７ａは、ガン本体胴部２の先端方向に向かって開口するケーシング部７ｉの内側に配置された電極７ｂが前方に露出した構造である。すなわち、電極７ｂが、中心軸線ＣＬに沿ってケーシング部７ｉ内にスライド可能に設けられ、この電極７ｂがガン本体胴部２の先端部２ｅよりも先端側に突出している。そして、電極７ｂは、該電極７ｂの後方側に配置された圧縮バネ７ｔによって、先端部分がケーシング部７ｉから所定量だけ露出するように付勢されており、中心軸線ＣＬに沿って弾性移動（矢印Ａ方向の移動）可能に支持されている。
【００５９】
本実施形態における溶接対象物３は、図７（ｂ）に示すように、平面視で正方形に構成されており、その表面３ｓ側からスタッド５が見えるように３個の孔３ｈが形成された構造を有している。この孔３ｈは、円筒形のガン本体胴部２の先端部２ｅが当接する当接領域２ｅｅの外周に沿って等間隔に形成されている。また、孔３ｈの穴径は、電極７ｂが進入可能な大きさとなっている。
【００６０】
したがって、溶接対象物３の保持に際しては、電極７ｂを孔３ｈに挿入するようにして
吸着パッド８ｊによる吸着を行う。この吸着により、溶接対象物３は、ガン本体胴部２側に引き寄せられ、ガン本体胴部２の先端部２ｅが当接領域２ｅｅで当接して保持される。この時、電極７ｂの先端は、スタッド５に接した状態であるが、吸着時の移動によって圧縮バネ７ｔの押圧でスタッド５により強く当接する。また、３つの電極７ｂは、それぞれ別の圧縮バネ７ｔにより独立した状態で付勢されているので、例えば、スタッド５の頭の高さ異なるような場合（スタッド５の長さが異なる場合）であっても確実に通電することができる。
【００６１】
このように本実施形態においては、通電手段７の電極７ｂは、ガン本体胴部２の先端部２ｅよりも先端側に突出すると共に吸着部８ａの吸引方向とは反対方向に付勢され且つ該吸引方向に弾性移動可能に支持されているので、吸着動作と同時に電極７ｂによるスタッド５への当接ができる。この結果、溶接対象物３の保持操作によってスタッド５への通電可能状態にでき溶接作業性を格段に向上できる。
【００６２】
以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、適宜変更できる。例えば、前掲の実施形態では、ガン本体胴部２が略円筒形に構成したが、種々の形状に変更でき、例えば、吸着部８ａを囲むように３本に支持棒により構成した３点支持構造であってもよい。
また、前掲の第３実施形態においては、電極７ｂを３個設けた構造としたが、例えば、電極７ｂを２個、４個、さらに多数個配置するような構造であってもよい。
また、前掲の実施形態においては、溶接スイッチ１９と吸着部８ａの吸引を制御する吸引切替スイッチ２１とが別々に設けられた構成としたが、溶接スイッチと吸引切替スイッチの吸着開放動作とが適宜連動するような構成、すなわち、溶接スイッチを操作して溶接が完了するタイミングに連動して吸引を開放するように制御することも可能である。
また、前掲の実施形態においては、非導電性物質をセラミックとしたが、その他にガラス、樹脂、ゴム等の非導電性物質にも応用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６３】
１      スタッド溶接用ガン
２      ガン本体胴部
２ｅ    先端部
２ｇ    把持部
２ｈ    開口部
３      溶接対象物
４      被溶接対象物
５      スタッド
７      通電手段
７ｂ    電極
７ａ    電極保持部
７ｓ    弾性部材
７ｐ    挟持部材
８      保持手段
８ａ    吸着部
８ｅ    吸着面
９      エアコンプレッサ
１０    ＣＤ溶接機
１１    エジェクタ
１２    開閉弁
１３    エア配管
１９    溶接スイッチ
２１    吸引切替スイッチ
１００  溶接設備
ＣＬ    中心軸線
【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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【図６】
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【図７】
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