(57)【要約】【課題】表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するスタッド溶接を、優れた作業性をもって、確実に実施し得る方法と、それに有利に用いられ得る装置とを提供する。【解決手段】溶接ガン１２に保持されたピン部材１４を、その先端部において、母材６２の表面に形成された電気絶縁性の被膜６４に押し付けつつ、溶接ガン１２に内蔵された加振機構５０にて、軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、ピン部材１４の先端部を被膜６４に食い込ませて、被膜６４のピン部材１４との接触部位を破壊し、そして、その状態下で、ピン部材１４と母材６２との間で、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための電荷を放電させることにより、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するように構成した。【選択図】　　　図２
2004025217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するに際して、
前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構にて保持されたピン部材を、その軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめる加振機構とを備えた溶接ガンを用い、該ピン部材を該溶接ガンの前記保持機構に保持させた状態下で、該ピン部材の先端部を前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けつつ、該溶接ガンの前記加振機構にて、前記ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊した後、該ピン部材の先端部と前記母材との間で、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するための電荷を放電させることにより、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するようにしたことを特徴とするスタッド溶接方法。
【請求項２】
前記ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませた状態下で、該ピン部材の先端部と前記母材との間で、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊するための電荷と、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するための電荷を放電させることにより、該被膜の該ピン部材との接触部位を破壊して、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するようにした請求項１に記載のスタッド溶接方法。
【請求項３】
表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するための装置であって、
前記ピン部材を前記母材にスタッド溶接するための電荷を供給する電源手段と、
前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構に保持された該ピン部材の先端部が前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けられた状態下において、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊する加振機構と、該加振機構にて該被膜が破壊された該ピン部材の先端部と該母材との間で、前記電源手段から供給される前記電荷を放電させて、該ピン部材を該母材にスタッド溶接する放電機構を備えた溶接ガンとを、
有することを特徴とするスタッド溶接装置。
【請求項４】
表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するための装置であって、
前記ピン部材を前記母材にスタッド溶接するための電荷を供給する第一の電源部と、前記被膜における該ピン部材との接触部位を破壊するための電荷を供給する第二の電源部を備えた電源手段と、
前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構に保持された該ピン部材の先端部が、前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けられた状態下において、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめて、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませる加振機構と、該加振機構にて該被膜に食い込まされた該ピン部材の先端部と該母材との間で、前記電源手段における第一の電源部と第二の電源部からそれぞれ供給される前記電荷を放電させて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊すると共に、該ピン部材を該母材にスタッド溶接する放電機構を備えた溶接ガンとを、
有することを特徴とするスタッド溶接装置。
【請求項５】
前記保持機構が、先端部において前記ピン部材を保持した状態下で、撓み振動することによって、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめる保持ロッドを有して構成される一方、前記加振機構が、共振作用により、該保持ロッドを撓み振動させ得るように構成されている請求項３又は請求項４に記載のスタッド溶接装置。
【請求項６】
前記加振機構が、前記保持ロッドの固有振動数と同一の振動数にて振動する圧電振動子を含んで構成されている請求項５に記載のスタッド溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、スタッド溶接方法及びスタッド溶接装置に係り、特に、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材を有利に溶接し得るスタッド溶接方法と、かかる方法に好適に使用可能なスタッド溶接装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、所定のピンやボルト、スタッド等のピン部材を金属製の母材に立設せしめる方法の一つとして、スタッド溶接方法が、知られている。また、公知の如く、このスタッド溶接方法は、一般に、ピン部材を保持する溶接ガンと、該溶接ガンに保持されたピン部材を母材にスタッド溶接するための電荷を供給する電源装置とを有するスタッド溶接装置を用い、かかるスタッド溶接装置の溶接ガンに保持されたピン部材を、その先端部と母材表面との間に僅かな隙間が形成されるように位置せしめて、それらピン部材と母材との間で、電源装置から供給される電荷を放電させることによって、母材に対して迅速に且つ容易に溶接するようにしたものである。
【０００３】
ところが、ピン部材が溶接されるべき母材の表面に、電気絶縁性の塗膜や酸化膜等の被膜が形成されている場合には、上述の如き従来のスタッド溶接方法の実施手順に従って作業を行なっても、母材に対して、ピン部材を直接に溶接することが出来なかったのであり、そのため、スタッド溶接を行なうのに先だって、グラインダ等により電気絶縁性の被膜等を削り取る、面倒で、しかも多大な労力負担が強いられる作業を行なわなければならなかったのである。
【０００４】
かかる状況下、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対してピン部材を有利にスタッド溶接し得る方法が、特開平２−３０８０４６号公報や特開平１−２９０８４７号公報等において、提案されている。
【０００５】
すなわち、特開平２−３０８０４６号公報や特開平１−２９０８４７号公報等には、溶接ガンに保持されたピン部材の先端部を母材表面上の電気絶縁性被膜に押し付けた状態下で、溶接ガンを回転操作して、ピン部材を軸心回りに回転させることにより、或いは溶接ガンをハンマ等で押打して、ピン部材に押打力を加えることにより、ピン部材の先端部を、被膜に、溶接可能な深さまで食い込ませ、その後、ピン部材を、母材との間の放電により、母材に溶接するようにしたスタッド溶接手法が、開示されている。このようなスタッド溶接方法によれば、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対してピン部材をスタッド溶接するに際して、グラインダ等を用いて被膜を削り取る面倒な作業から、有利に解放され得ることとなるのである。
【０００６】
しかしながら、前記公報に開示された、溶接ガンに対する回転操作や押打操作により、溶接ガンに保持されたピン部材を母材表面上の被膜に食い込ませるようにした手法にあっては、あくまでも、作業者の人力にて、ピン部材を被膜に食い込ませなければならないため、そのような作業に大きな労力を費やす必要があるといった労力負担における問題が、未だ内在していたのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その第一の解決課題とするところは、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材を、可及的に小さな労力負担でスタッド溶接することが出来る方法を提供することにある。また、本発明にあっては、そのようなスタッド溶接方法の実施に際して、有利に使用可能なスタッド溶接装置を提供することを、その第二の解決課題とするものである。
【０００８】
【解決手段】
そして、本発明は、上述せる如き第一の課題の解決のために、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するに際して、前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構にて保持されたピン部材を、その軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめる加振機構とを備えた溶接ガンを用い、該ピン部材を該溶接ガンの前記保持機構に保持させた状態下で、該ピン部材の先端部を前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けつつ、該溶接ガンの前記加振機構にて、前記ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊した後、該ピン部材の先端部と前記母材との間で、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するための電荷を放電させることにより、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するようにしたことを特徴とするスタッド溶接方法を、その要旨とするものである。
【０００９】
要するに、この本発明に従うスタッド溶接方法にあっては、溶接ガンの保持機構に保持されたピン部材を、母材表面上の電気絶縁性被膜に押し付けた状態下において、ピン部材と母材との間での放電を行なう前に、溶接ガンに装備された加振機構にて、ピン部材を、自動的に、軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動させることにより、ピン部材の先端部を被膜に食い込ませて、被膜のピン部材との接触部位を破壊するようにしたものであるところから、溶接ガンに対する回転操作や押打操作により、該溶接ガンに保持されたピン部材を母材表面上の被膜に食い込ませた上で、放電による所定の溶接作業を行なうようにした従来手法とは異なって、ピン部材の先端部を被膜に食い込ませ、更には被膜のピン部材との接触部位を破壊するために、作業者の人力に依存した、大きな労力を要する作業を行なう必要が、効果的に解消され得るのである。なお、ここでいう軸心方向に対して実質的に直角な方向とは、軸心方向に対して直角な方向と、それに近似する方向とを含めた方向を言う。以下同じ。
【００１０】
従って、かくの如き本発明に従うスタッド溶接方法によれば、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接を、可及的に少ない労力負担で、極めて容易に実施することが出来るのである。
【００１１】
なお、このような本発明に従うスタッド溶接方法の好ましい態様の一つによれば、前記ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませた状態下で、該ピン部材の先端部と前記母材との間で、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊するための電荷と、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するための電荷を放電させることにより、該被膜の該ピン部材との接触部位を破壊して、該ピン部材を該母材にスタッド溶接するように構成される。
【００１２】
かかる構成が採用されるスタッド溶接方法においては、ピン部材の先端部を被膜に食い込ませた後におけるピン部材と母材との間での放電により、被膜のピン部材との接触部位が破壊されることとなるため、ピン部材の被膜に対する食込み量も有利に少なく抑えられ得、それによって、ピン部材を被膜に食い込ませるための作業が、より迅速に且つ容易に実施され得るのであり、その結果として、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材を、より小さな労力で、スタッド溶接することが可能となるのである。
【００１３】
また、かくの如き本発明に従うスタッド溶接方法にあっては、ピン部材を被膜に食い込ませた状態で、被膜のピン部材との接触部位を破壊するための電荷をピン部材と母材との間で放電させるようにしたものであるところから、被膜のピン部材との接触部位を破壊するための電荷の大きさを極めて有利に小さく為し得るのであり、それによって、ピン部材を母材に溶接するための電荷と共に、被膜のピン部材との接触部位を破壊するための電荷が、ピン部材と母材との間に供給されるにも拘わらず、それらの電荷を供給するための電源装置に要される費用や、作業中における感電事故の発生を効果的に少なく抑えることが出来るといった利点が得られるのである。
【００１４】
そして、本発明にあっては、前記第二の技術的課題を解決するために、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するための装置であって、（ａ）前記ピン部材を前記母材にスタッド溶接するための電荷を供給する電源手段と、（ｂ）前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構に保持された該ピン部材の先端部が前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けられた状態下において、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめることにより、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊する加振機構と、該加振機構にて該被膜が破壊された該ピン部材の先端部と該母材との間で、前記電源手段から供給される前記電荷を放電させて、該ピン部材を該母材にスタッド溶接する放電機構を備えた溶接ガンとを有することを特徴とするスタッド溶接装置をも、その要旨とするものである。
【００１５】
すなわち、この本発明に従うスタッド溶接装置にあっては、ピン部材を、溶接ガンの保持機構に保持して、母材表面上の電気絶縁性被膜に押し付けた状態下で、溶接ガンに装備された加振機構を作動させて、自動的に、軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動させることにより、該ピン部材の先端部を被膜に食い込ませて、被膜のピン部材との接触部位を破壊することが出来、また、かくしてピン部材と母材との間に位置する被膜の一部を破壊した状態下で、放電機構にて、電源手段から供給される、ピン部材を母材に溶接するための電荷を、ピン部材と母材との間で放電させることにより、ピン部材を母材にスタッド溶接することが可能となるのである。
【００１６】
従って、かかる本発明に従うスタッド溶接装置においては、上述せる如き優れた特徴を発揮するスタッド溶接方法の実施に際して極めて有利に使用され得るのであり、その結果として、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接が、極めて小さな労力負担で、実施され得ることとなるのである。
【００１７】
また、本発明にあっては、前記第二の課題の解決のために、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接するための装置であって、（ａ）前記ピン部材を前記母材にスタッド溶接するための電荷を供給する第一の電源部と、前記被膜における該ピン部材との接触部位を破壊するための電荷を供給する第二の電源部を備えた電源手段と、（ｂ）前記ピン部材を保持する保持機構と、該保持機構に保持された該ピン部材の先端部が、前記母材の表面に形成された前記被膜に押し付けられた状態下において、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめて、該ピン部材の先端部を該被膜に食い込ませる加振機構と、該加振機構にて該被膜に食い込まされた該ピン部材の先端部と該母材との間で、前記電源手段における第一の電源部と第二の電源部からそれぞれ供給される前記電荷を放電させて、該被膜における該ピン部材の先端部との接触部位を破壊すると共に、該ピン部材を該母材にスタッド溶接する放電機構を備えた溶接ガンとを有することを特徴とするスタッド溶接装置をも、また、その要旨とするものである。
【００１８】
このような本発明に従うスタッド溶接装置にあっては、ピン部材を、溶接ガンの保持機構に保持して、母材表面上の電気絶縁性被膜に押し付けた状態下で、溶接ガンに装備された加振機構を作動させて、自動的に、軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動させることにより、該ピン部材の先端部を被膜に食い込ませることが出来、また、そのようなピン部材の被膜への食い込み状態下で、放電機構にて、電源手段から供給される、被膜のピン部材との接触部位を破壊するための電荷と、ピン部材を母材に溶接するための電荷とを、ピン部材と母材との間で放電させることにより、該被膜のピン部材との接触部位を破壊して、ピン部材を母材にスタッド溶接することが可能となるのである。
【００１９】
従って、かかる本発明に従うスタッド溶接装置においては、上述せる如き優れた特徴を発揮するスタッド溶接方法の実施に際して極めて有利に使用され得るのであり、その結果として、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接が、労力負担と経済負担の増加を可及的に抑制しつつ、しかも安全に実施され得ることとなるのである。
【００２０】
なお、このような本発明に従うスタッド溶接装置の好ましい態様の一つによれば、前記保持機構が、先端部において前記ピン部材を保持した状態下で、撓み振動することによって、該ピン部材を軸心方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめる保持ロッドを有して構成される一方、前記加振機構が、共振作用により、該保持ロッドを撓み振動させ得るように構成される。
【００２１】
かくの如き構成が採用されるスタッド溶接装置にあっては、ピン部材の軸心方向に実質的に直角な方向への振動が、ピン部材を保持する保持ロッドにおける、加振機構の共振作用による撓み振動により実現されるようになっているところから、加振機構による比較的に小さな加振力にて、ピン部材を、大きな振幅で、軸心方向に対して直角な方向に振動せしめることが出来、それによって、そのような大きな振幅で振動せしめられるピン部材の先端部を、母材表面上の電気絶縁性被膜に対して、大きく且つ確実に食い込ませることが可能となり、以て、被膜のピン部材との接触部位を破壊を、より効率的に行なうことが出来るのである。
【００２２】
従って、このような本発明に従うスタッド溶接装置を用いれば、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接が、更に一層小さな労力負担で、より確実に実施され得ることとなるのである。
【００２３】
また、本発明に従うスタッド溶接装置において、保持機構が上述の如き保持ロッドを有し、且つ加振機構が、かかる保持ロッドを共振作用により撓み振動させる得るように構成される場合、有利には、加振機構が、保持ロッドの固有振動数と同一の振動数にて振動する圧電振動子を含んで構成されることとなる。このような構成を採用すれば、加振機構の構造が可及的に簡略化され得るといった利点が得られるのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係るスタッド溶接方法及びスタッド溶接装置の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２５】
先ず、図１には、本発明に従う構造を有するスタッド溶接装置の一実施形態が、概略的に示されている。かかる図１から明らかなように、本実施形態のスタッド溶接装置は、電源手段たる電源装置１０と、該電源装置１０に対して電気的に接続された溶接ガン１２とを含んで構成されている。そして、電源装置１０から溶接ガン１２に供給される電荷によって、該溶接ガン１２に保持されるピン部材１４を所定の母材にスタッド溶接し得るようになっているのである。
【００２６】
より具体的には、スタッド溶接装置を構成する溶接ガン１２は、略円筒状の本体１６と、該本体１６の外面における軸方向中間部から側方に向かって一体的に延出して設けられた、使用者によって把持される把持部１８を有して成っている。また、かかる溶接ガン１２の本体１６内の前部（図１中左側部位）には、溶接されるべきピン部材１４を保持するたプラグ２０が、従来のものと同様な構造をもって、配置されている。
【００２７】
つまり、このプラグ２０は、軸方向の一方側が他方側よりも小径とされた略段付の円柱形状を呈するアルミニウム製のジャケット２２を有しており、また、このジャケット２２が、本体１６と同軸上において、小径部を本体１６の前方側に位置せしめた状態で、外周面が何等拘束されることなく、本体１６の軸方向とそれに直角な方向とに移動可能に配されている。そして、かかるジャケット２２にあっては、その小径部に、円板状の永久磁石からなる二つの固定マグネット２４，２４が、外挿固定されていると共に、該小径部の端面の中心部位にワイヤ取付穴２６が設けられ、更に、このワイヤ取付穴２６内には、多数のワイヤ２８が、一部を外方に突出せしめた状態で、挿入、固定されている。また、それら多数のワイヤ２８におけるワイヤ取付穴２６からの突出部分は、略直角に折り曲げられて、小径部の端面上において、放射状に広がるように位置せしめられている。
【００２８】
また、そのようなプラグ２０が前部に設けられた溶接ガン１２の本体１６内には、チタン製の円柱体からなる保持ロッド３０が、前記プラグ２０が配置される本体１６の前部から後部（図１中右側部位）側に向かって、本体１６と同軸的に延出する状態で、軸方向に往復移動可能に配置されている。
【００２９】
すなわち、本体１６内の中間部には、本体１６に対して同軸的に配置された取付ブッシュ３２が、本体１６の内面に、軸方向に離間して、位置固定に設けられた二つの固定部３４，３４に対して、図示しない固定ねじ等により、移動不能に固定されていると共に、保持ロッド３０が、軸方向（延出方向）の中間部において、かかる取付ブッシュ３２に対して同軸的に内挿された状態で、取付ブッシュ３２の内面に一体形成された支持部３６により、該支持部３６対して摺動可能な状態で、支持されており、以て、保持ロッド３０が、本体１６に対して、その軸方向の中間部において、取付ブッシュ３２を介して、軸方向に移動可能に支持されているのである。
【００３０】
また、そのような保持ロッド３０にあっては、リード線３８を介して、電源装置１０に対して電気的に接続されていると共に、本体１６の前部側の先端部において、前記プラグ２０におけるジャケット２２の大径部の端面の中心部位に設けられた取付穴４０内に挿入され、且つかかる挿入部分が、止めねじにて、ジャケット２２に連結されている。これにより、ここでは、ピン部材１４を保持するプラグ２０が、保持ロッド３０の先端部に連結されて、かかる保持ロッド３０と共に、本体１６の軸方向に一体移動せしめられ得るようになっているのである。
【００３１】
一方、この保持ロッド３０が挿通される取付ブッシュ３２内には、圧縮コイルばね４２が、保持ロッド３０に外挿され、且つ保持ロッド３０における取付ブッシュ３２への挿通部位における前記支持部３６よりも後部側の外周面に位置固定に設けられた係合突起４４と、取付ブッシュ３２の後端部に一体形成された係合突起４６とに対して、両端部において、それぞれ係合せしめられた状態で、収容配置されており、これによって、保持ロッド３０が、本体１６の後部側に向かって軸方向に移動せしめられた際に、圧縮コイルばね４２の付勢力により、本体１６の前部側に向かって付勢せしめられるようになっている。
【００３２】
また、かかる保持ロッド３０が配置される本体１６内の中間部には、保持ロッド３０が後部側に移動せしめられた際に、その移動位置が予め定められた規定位置に達したか否かを検出する複数のフォトセンサ４８が設けられており、それら複数のフォトセンサ４８にて、後部側の規定位置への保持ロッド３０の移動が検出されることによって、電源装置１０から供給される電荷が、前記リード線３８通じて、保持ロッド３０に通電せしめられるようになっている。
【００３３】
かくして、本実施形態では、溶接されるべき金属製のピン部材１４が、その一端部に一体形成された座金部１５等において、プラグ２０における多数のワイヤ２８に接触せしめられつつ、固定マグネット２４，２４に対して、その磁力にて吸着された状態で、プラグ２０を介して、保持ロッド３０の先端部に保持されるようになっており、また、そのようなピン部材１４のプラグ２０と保持ロッド３０に対する保持状態下で、ピン部材１４が、その先端部において、母材（図示せず）に押し付けられて、互いに連結されたプラグ２０と保持ロッド３０とが、本体１６内を後部側に向かって、規定位置にまで、軸方向に一体移動せしめられることにより、ピン部材１４を母材にスタッド溶接するための電荷が、電源装置１０から保持ロッド３０に供給されると共に、該保持ロッド３０とプラグ２０とを介して、ピン部材１４に通電せしめられ得るようになっているのである（図２参照）。このことから明らかなように、ここでは、プラグ２０と保持ロッド３０とにて、保持機構が構成されている。
【００３４】
また、かかる本実施形態のスタッド溶接装置においては、溶接ガン１２の本体１６内に、保持ロッド３０が、適度な可撓性を有するチタン材料にて構成されて、軸方向の中間部のみにおいて、取付ブッシュ３２の支持部３６にて支持され、且つかかる保持ロッド３０の先端部において、ピン部材１４を保持せしめるプラグ２０が、外周面が無拘束の状態で、該保持ロッド３０の先端部に連結されていることによって、保持ロッド３０が、外部からの加振力にて、容易に撓み振動せしめられるようになっていると共に、そのような保持ロッド３０の撓み振動に伴って、プラグ２０と、それに保持されるピン部材１４とが、本体１６の軸方向に対して直角な方向に振動せしめられ得るように構成されているのである。
【００３５】
そして、かくの如き構造とされた本実施形態のスタッド溶接装置にあっては、溶接ガン１２の本体１６の後部（図１中、右側部位）に、保持ロッド３０を撓み振動させる加振機構としての圧電振動子５０が、配設されているのである。
【００３６】
すなわち、この圧電振動子５０は、円環板乃至は円筒形状を呈し、電圧の印加により軸方向（厚さ方向乃至は高さ方向）に伸縮する、二つの公知の圧電セラミックス５２，５２が、永久分極の向きを逆にして、互いに重ね合わされて配置された公知の構造を有しており、リード線３８を通じて、電源装置１０から交流電圧が印加されることによって軸方向に高速振動せしめられ得るようになっている。また、ここでは、二つの圧電セラミックス５２，５２の内孔の径が、保持ロッド３０の外径よりも一周り大きくされていると共に、保持ロッド３０の撓み振動における固有振動数と同一の振動数を有して、構成されている。
【００３７】
そして、そのような構造とされた圧電振動子５０が、本体１６の後部において、保持ロッド３０の後端部に外挿された状態で、配置されており、また、かかる配置状態下において、保持ロッド３０の後端部に、所定間隔を開けて外挿固定された、アルミニウム製の二つの取付リング５４，５４にて、軸方向の両側から挟持されることにより、保持ロッド３０の後端部に対して、その外周面に非接触下で、移動不能に外挿固定されているのである。
【００３８】
かくして、ここでは、電源装置１０から、リード線３８を通じて、交流電圧が圧電振動子５０に印加されて、圧電振動子５０が軸方向に高速振動せしめられることによって、保持ロッド３０が、共振作用により、撓み振動せしめられ、そして、それに伴って、保持ロッド３０の先端部に取り付けられたプラグ２０に保持されたピン部材１４が振動せしめられるようになっているのである。なお、圧電振動子５０が軸方向に高速振動せしめられた際には、それに伴って、保持ロッド３０が、共振作用により撓み振動せしめられると共に、軸方向にも僅かに振動せしめられることになるところから、ピン部材１４の振動が、本体１６の軸方向に直角な方向への振動と、該軸方向への振動とが組み合わされた状態となる。そのため、ここでは、圧電振動子５０の高速振動に伴って、ピン部材１４が、正確には、本体１６の軸方向に対して直角な方向に近似した方向、つまり該軸方向に対して実質的に直角な方向に振動せしめられるように、構成されているのである。
【００３９】
そして、かかる本実施形態のスタッド溶接装置にあっては、特に、圧電振動子５０の高速振動に伴うピン部材１４の軸方向に直角な方向への振動が、表面に電気絶縁性の塗膜や酸化膜等の被膜が形成された母材にピン部材１４の先端部を押し付けて、ピン部材１４が溶接ガン１２の本体１６の後部側に所定量だけ移動せしめられた時に限って、行なわれるようになっている。
【００４０】
すなわち、溶接ガン１２の本体１６内には、前述せる如く、保持ロッド３０が本体１６の後部側に向かって規定位置まで移動せしめられた際に、それを検出するフォトセンサ４８が設けられていると共に、プラグ２０に保持されたピン部材１４を介して、ピン部材１４が接触せしめられる母材の電気抵抗を随時検出する公知の検出器（図示せず）と、この検出器による検出値に基づいて、ピン部材１４が接触する母材の表面に電気絶縁性の被膜が形成されているか否かを判断して、その判断結果に応じた指示信号を、電源装置１０に設けられた、圧電振動子５０への通電を制御する圧電振動子用制御回路に出力するコントローラ（図示せず）とが、設けられている。
【００４１】
また、このコントローラは、予め定められた互いに大きさの異なる第一の基準値と第二の基準値が記憶され、それら２種類の基準値のそれぞれと、検出器により検出された値が比較されるようになっている。そして、かかるコントローラにあっては、それら２種類の基準値のうち、大きな値を有する第一の基準値と検出器による検出値とを比較した結果、検出値の方が大きかった場合には、母材表面に電気絶縁性の被膜が形成されていると判断して、圧電振動子５０を高速振動させるための電荷を供給せしめるように指示する指示信号を、電源装置１０の前記圧電振動子用制御回路に出力するように構成されており、また、２種類の基準値のうち、小いさな値である第二の基準値よりも、検出器による検出値が小さかった場合には、母材表面に電気絶縁性の被膜が形成されていないと判断して、電源装置１０の圧電振動子用制御回路に対して、何等の指示信号も出力しないようになっている。
【００４２】
一方、電源装置１０の圧電振動子用制御回路は、フォトセンサ４８からの検出信号が入力されている時に限って、上述如きコントローラからの各種の指示信号に従って、圧電振動子５０への電荷の供給や、その停止を制御し得るように構成されている。
【００４３】
かくして、本実施形態のスタッド溶接装置においては、表面に電気絶縁性の塗膜や酸化膜等の被膜が形成された母材にピン部材１４の先端部を押し付けて、ピン部材１４が溶接ガン１２の本体１６の後部側に規定位置まで移動せしめられた時に限って、圧電振動子５０が高速振動せしめられて、溶接ガン１２の前端部に保持されたピン部材１４が、その軸心方向に対して略直角な方向に振動せしめられ得るように構成されており、また、そのようなピン部材１４の振動によって、ピン部材１４の先端部が、母材表面に形成された電気絶縁性の被膜に食い込み得るようになっている。そして、このようなピン部材１４の被膜への食込みが進行するに従って、被膜におけるピン部材１４との接触部位の厚さが徐々に薄くなり、やがて、ピン部材１４と母材との間に位置する被膜の一部が破壊されて、ピン部材１４の先端部が、母材表面に接触せしめられると、前記検出器による検出値が前記第二の基準値を下回ることとなり、それによって、圧電振動子５０の高速振動が停止せしめられて、ピン部材１４の軸心方向に対して直角な方向への振動が、自動的に停止せしめられるようになっているのである。
【００４４】
そして、かかるスタッド溶接装置では、プラグ２０に保持されたピン部材１４の振動により、ピン部材１４と母材との間に位置する被膜の一部が破壊されて、ピン部材１４の先端部が母材表面に接触せしめられた状態下で、ピン部材１４の振動が停止せしめられた際に、保持ロッド３０に対して、ピン部材１４を母材にスタッド溶接するための電荷が供給されるようになっている。
【００４５】
すなわち、ここでは、図１には明示されてはいないものの、電源装置１０が、ピン部材１４を母材にスタッド溶接するための電荷を蓄えるコンデンサと、このコンデンサに蓄えられた電荷の供給を制御するコンデンサ制御用回路を内蔵しており、そして、このような電源装置１０が、前記リード線３８にて、溶接ガン１２に対して電気的に接続されている。なお、図１中、６０は、母材に接続するためのアース線である。
【００４６】
一方、溶接ガン１２の本体１６内には、前述せる如き構造を有する検出器とコントローラとが設けられており、このコントローラは、検出器にて検出される電気抵抗値が前記第一の基準値よりも大きく、母材表面に電気絶縁性の被膜が形成されていると判断した際には、電源装置１０のコンデンサ用制御回路に対して、何等の指示信号も出力しないようになっており、かかる電気抵抗値が、前述せるピン部材１４の被膜への食込みの進行に伴って減少して、第二の基準値を下回った時点で、電源装置１０内のコンデンサに蓄えられた電荷を保持ロッド３０に対して供給するように指示する所定の指示信号を、電源装置１０のコンデンサ用制御回路に出力するように構成されている。
【００４７】
かくして、本実施形態のスタッド溶接装置においては、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対して、ピン部材１４の先端部が押し付けられて、該ピン部材１４が溶接ガン１２の本体１６の後部側に規定位置まで移動せしめられた際に、ピン部材１４が、その軸方向に略直角な方向への振動により、被膜に食い込まされて、ピン部材１４と母材との間に位置する被膜が破壊された時点で、電源装置１０から供給される電荷が、母材とピン部材１４との間で放電せしめられ、それによって、ピン部材１４が母材にスタッド溶接されるようになっているのである。このことから明らかなように、本実施形態では、放電機構が、保持ロッド３０にて構成されているのである。
【００４８】
而して、かくの如き構造とされたスタッド溶接装置を用いて、例えば、表面に、電気絶縁性の塗料が塗装されてなる被膜が形成された母材に対して、ピン部材をスタッド溶接する際には、有利には、以下のようにして、その作業が進められることとなる。
【００４９】
すなわち、先ず、図１に二点鎖線で示されるように、ピン部材１４を、その座金部１５において、溶接ガン１２のプラグ２０に吸着させて、保持せしめる。
【００５０】
なお、ここでは、先端が尖鋭とされたピン部材が、好適に用いられる。それにより、本工程の後に実施される、後述する工程において、ピン部材１４の先端部を母材表面上の被膜に対して、スムーズに且つ容易に食い込ませるが出来る。なお、尖鋭とされたピン部材１４の先端部形状や、該ピン部材１４に一体形成された座金部１５の形状が、例示のものに、何等限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００５１】
次いで、図２に示されるように、電源装置１０から延びるアース線６０を母材６２に接続せしめた状態下で、母材６２の表面に形成された電気絶縁性の被膜６４に対して、溶接ガン１２のプラグ２０に保持されたピン部材１４の先端部を押し付けることにより、ピン部材１４が保持されるプラグ２０に連結された保持ロッド３０を、溶接ガン１２の本体１６内に配設されたコイルばね（図示せず）の付勢力に抗して、本体１６の後部側に向かって移動させる。そして、そのような本体１６の後部側への移動により、保持ロッド３０を前記規定位置に位置させることによって、電源装置１０からの電荷を本体１６内の圧電振動子５０に供給し、かかる圧電振動子５０を高速振動せしめて、保持ロッド３０を撓み振動せしめると共に、この保持ロッド３０に対して、プラグ２０を介して連結保持されたピン部材１４を、その軸方向に対して略直角な方向に振動させる。なお、図２及び後述する図３において、ピン部材１４の振動方向を矢印にて示すが、それらの図では、ピン部材１４の振動方向の理解を容易とするために、矢印の方向が、本体１６の軸方向に対して直角な方向となっていることが理解されるべきである。
【００５２】
また、このピン部材１４の振動の開始時には、ピン部材１４と母材６２との間に、被膜６４が、電気絶縁性を十分に発揮し得る厚さをもって介在せしめられて、溶接ガン１２の本体１６に内蔵された検出器にて検出される電気抵抗値が、前記第一の基準値よりも大きくなっているため、電源装置１０からの電荷が、保持ロッド３０を通じてピン部材１４に供給されることはない。
【００５３】
引き続き、母材６２の表面上の被膜６４に対して、ピン部材１４の先端部を押し付けたまま、保持ロッド３０が前記規定位置に位置せしめられた状態を維持せしめて、ピン部材１４の軸方向に略直角な方向への振動を継続せしめることにより、図３に示される如く、ピン部材１４の先端部を被膜６４に食い込ませながら、ピン部材１４の先端部にて、被膜６４におけるピン部材１４の先端部との接触部位を削り取って、かかる被膜６４の接触部位を破壊する。そして、そのようなピン部材１４の先端部による被膜６４の破壊により、ピン部材１４の先端部を母材６２の表面に接触させる。
【００５４】
かくして、本工程では、ピン部材１４先端部の母材６２表面への接触によって、溶接ガン１２の本体１６に内蔵された検出器にて検出される電気抵抗値を、前記第二の基準値よりも下回らせて、電源装置１０から圧電振動子５０への電荷の供給を停止せしめて、圧電振動子５０の高速振動が自動的に停止せしめると共に、ピン部材１４の振動も停止させる。そして、その一方で、電源装置１０のコンデンサから、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための電荷を、ピン部材１４に対して、保持ロッド３０を通じて供給せしめて、母材６２とピン部材１４との間で放電せしめるのである。
【００５５】
これにより、図４に示されるように、ピン部材１４の先端部を溶融させて、その溶融部位において、ピン部材１４を、母材６２の、被膜６４が破壊されて表面が露出せしめられた部位にスタッド溶接するのである。
【００５６】
このように、本実施形態においては、溶接ガン１２の本体１６内に配置された保持ロッド３０の先端部に保持せしめたピン部材１４の先端部を、母材６２の表面に形成された電気絶縁性の被膜６４に押し付けつつ、該ピン部材１４を、その軸方向に略直角な方向に自動的に振動させることにより、被膜６４におけるピン部材１４の先端部との接触部位を破壊して、ピン部材１４の先端部を母材６２表面と直接に接触させた状態下で、かかるピン部材１４と母材６２との間で、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための電荷を放電させて、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するようにしたものであるところから、ピン部材１４の先端部を母材６２に押し付ける、労力負担の小さな作業を行なう以外、人力を加える作業を何等行なう必要が効果的に解消され、それによって、ピン部材１４と母材６２との間に位置する被膜６４を破壊するための労力が有利に軽減されつつ、表面に被膜６４が形成された母材６２に対して、ピン部材１４を極めて容易に且つ確実にスタッド溶接することが可能となるのである。
【００５７】
また、本実施形態においては、保持ロッド３０の固有振動数と同一の固有振動数を有する圧電振動子５０の高速振動に伴う共振作用により、保持ロッド３０が撓み振動せしめられて、かかる保持ロッド３０の先端部に、プラグ２０を介して保持されたピン部材１４が、その軸方向に略直角な方向に振動せしめられるようになっているところから、比較的に簡略な構造をもって、圧電振動子５０の高速振動による、比較的に小さな加振力で、ピン部材１４の振動を大振幅で発生せしめることが出来、それによって、ピン部材１４の先端部を、母材６２表面上の被膜６４に対して、大きく且つ確実に食い込ませることが可能となり、以て、表面に電気絶縁性の被膜６４が形成された母材６２に対するピン部材１４のスタッド溶接が、より小さな労力負担で、更に一層効率的に行なわれ得ることとなるのである。
【００５８】
さらに、本実施形態のスタッド溶接装置にあっては、単に、溶接ガン１２の前部に保持されたピン部材１４を母材６２の表面上の被膜６４に押し付ける作業を行なうだけで、ピン部材１４の振動の開始及び停止、更にはピン部材１４と母材６２との間での放電の開始及び停止が、全て自動で行なわれるようになっているところから、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための作業を、より容易に且つ迅速に行なうことが出来るのである。
【００５９】
ところで、上述した実施形態では、圧電振動子５０の高速振動によるピン部材１４の振動によって、ピン部材１４の先端部と母材６２との間に位置する被膜６４が破壊され、ピン部材１４の先端部を母材６２表面に直接に接触させた状態下で、それらピン部材１４と母材６２との間で放電が行なわれて、ピン部材１４が母材６２に対してスタッド溶接されるようになっていたが、例えば、ピン部材１４を被膜６４に適当な深さまで食い込ませた状態で、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための電荷に加えて、ピン部材１４の先端部と母材６２との間に位置する被膜６４を破壊する電荷を電源装置１０から供給して、かかる被膜６４を破壊する一方で、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するように構成することも、可能である。
【００６０】
すなわち、かくの如き構成が実現された、前記実施形態とは別の実施形態を示す図５から明らかなように、ここでは、溶接ガン１２の保持ロッド３０に電荷を供給する電源装置１０が、第一の電源部５６と、その第一の電源部５６よりも高電圧の第二の電源部５８の２種類の電源部を有している。また、図５には明示されてはいないものの、それら二つの電源部５６，５８のうち、第一の電源部５６には、ピン部材１４を母材にスタッド溶接するための電荷を蓄える第一のコンデンサが内蔵されている一方、第二の電源部５８には、母材表面に形成された電気絶縁性の塗膜や酸化膜等の被膜を介して、ピン部材１４を母材に押し付けた際における、被膜のピン部材１４との接触部位を破壊するための電荷を蓄える、第一のコンデンサよりも低容量の第二のコンデンサが内蔵されており、更に、それら第一及び第二のコンデンサにそれぞれ蓄えられた電荷の供給を制御するコンデンサ用制御回路が、設けられている。そして、そのような第一及び第二の電源部５６，５８が、前記リード線３８にて、溶接ガン１２に対して電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、電源装置１０以外は、前記実施形態と同様な構造をもって構成されているため、そのような前記実施形態と同様な構造とされた部材や部位については、前記実施形態と同様な符号を付すことにより、その詳細な説明は省略した。
【００６１】
一方、溶接ガン１２の本体１６内には、図示されてはいないものの、前記せる第一の基準値と第二の基準値と共に、それらのうち、第一の基準値よりも小さく且つ第二の基準値よりも大きな値である第三の基準値が記憶された前記コントローラと、ピン部材１４が接触せしめられる母材６２の電気抵抗を随時検出する公知の検出器とが、設けられている。
【００６２】
そして、この溶接ガン１２の本体１６内に設けられたコントローラは、前述せる如き構成を有する他、圧電振動子５０の振動状態下で、検出器にて検出される値が、徐々に減少して、第三の基準値に達した際に、圧電振動子５０への電荷の供給を停止せしめるように指示する指示信号を、電源装置１０の圧電振動子用制御回路に出力するように構成されている。
【００６３】
また、かかるコントローラにあっては、検出器にて検出される電気抵抗値が前記第一の基準値よりも大きく、母材６２表面に電気絶縁性の被膜が形成されていると判断した際には、電源装置１０のコンデンサ用制御回路に対して、何等の指示信号も出力しないようになっており、かかる電気抵抗値が、前述せるピン部材１４の被膜への食込みの進行に伴って徐々に減少して、第三の基準値に達した際に、第一のコンデンサと第二のコンデンサのそれぞれに蓄えられた電荷を保持ロッド３０に対して同時に供給するように指示する所定の指示信号を、電源装置１０のコンデンサ用制御回路に出力するように構成されている。更に、このコントローラは、検出器にて検出される電気抵抗値が前記第二の基準値よりも小さく、母材６２表面に電気絶縁性の被膜が形成されていないと判断した際には、第一のコンデンサに蓄えられた電荷のみを保持ロッド３０に対して供給するように指示する所定の指示信号を、電源装置１０のコンデンサ用制御回路に出力するようになっている。
【００６４】
なお、前述せるように、第二の電源部５８に設けられた、電気絶縁性の被膜６４におけるピン部材１４との接触部位を破壊するための電荷を蓄える第二のコンデンサが、第一の電源部５６に設けられた、ピン部材を母材にスタッド溶接するための電荷を蓄える第一のコンデンサよりも低い容量をもって構成されているため、それら２種類のコンデンサから電荷が同時に供給された際には、その初期段階において、第一のコンデンサと第二のコンデンサからの電荷が加算されて、保持ロッド３０に供給されるものの、その終期段階では、第一のコンデンサからの電荷のみが、保持ロッド３０に供給されるようになっている。
【００６５】
かくして、本実施形態のスタッド溶接装置においては、表面に電気絶縁性の被膜６４が形成された母材６２に対して、ピン部材１４の先端部が押し付けられて、該ピン部材１４が溶接ガン１２の本体１６の後部側に規定位置まで移動せしめられた際に、ピン部材１４が、その軸方向に略直角な方向への振動により、被膜６４に食い込まされ、その食込み深さがある程度の量に到達した時点で、圧電振動子５０の高速振動に伴うピン部材１４の軸方向に略直角方向への振動が、自動的に停止せしめられ、その一方で、電源装置１０の第一の電源部５６と第二の電源部５８からそれぞれ供給される電荷が、母材６２とピン部材１４との間で放電せしめられ、それによって、被膜６４が破壊されて、ピン部材１４が母材にスタッド溶接されるようになっているのである。
【００６６】
このように、本実施形態においては、溶接ガン１２の本体１６内に配置された保持ロッド３０の先端部に保持せしめたピン部材１４の先端部を、母材６２の表面に形成された電気絶縁性の被膜６４に押し付けつつ、該ピン部材１４を、その軸方向に略直角な方向に振動させることにより、被膜６４に適当な深さまで食い込ませて、被膜６４におけるピン部材１４の先端部との接触部位の電気絶縁性を低下させた状態下で、かかるピン部材１４と母材６２との間で、かかる被膜６４の接触部位を破壊するための電荷と、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するための電荷とを放電させて、被膜６４の接触部位を破壊した後、ピン部材１４を母材６２にスタッド溶接するようにしたものであるところから、ピン部材１４の被膜６４に対する食込み量も有利に少なく抑えられ得、それによって、ピン部材１４を被膜６４に食い込ませるための作業が、より迅速に且つ容易に実施され得るのであり、その結果として、表面に電気絶縁性の被膜６４が形成された母材６２に対して、ピン部材１４を、より小さな労力で、スタッド溶接することが可能となるのである。
【００６７】
また、かかる本実施形態では、ピン部材１４を被膜６４に食い込ませた状態で、被膜６４のピン部材１４との接触部位を破壊するための電荷をピン部材１４と母材６２との間で放電させるようにしたものであるところから、被膜６４のピン部材１４との接触部位を破壊するための電荷の大きさを極めて有利に小さく為し得るのであり、それによって、ピン部材１４を母材６２に溶接するための電荷と共に、被膜６４のピン部材１４との接触部位を破壊するための電荷が、ピン部材１４と母材６２との間に供給されるにも拘わらず、それらの電荷を供給するための電源装置１０に要される費用や、作業中における感電事故の発生を効果的に少なく抑えることが出来るといった利点が得られるのである。
【００６８】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００６９】
例えば、前記実施形態では、圧電振動子５０の軸方向への高速振動に伴って、保持ロッド３０が、共振作用により撓み振動せしめられると共に、軸方向に僅かなに振動せしめられて、その先端部に保持されるピン部材１４が、軸方向に対して直角な方向に近似した方向に振動せしめられるようになっていたが、ピン部材１４に対して、保持ロッド３０の撓み振動のみが伝達され得るように構成したり、或いは圧電振動子５０として、本体１６の軸方向に直角な方向に撓み振動せしめられ得るように構成された圧電振動子５０を用い、この圧電振動子５０に対して、保持ロッド３０を連結せしめて、かかる圧電振動子５０の撓み振動により、保持ロッド３０を撓み振動せしめたりすることによって、保持ロッド３０にて保持されたピン部材１４を、軸方向に直角な方向に振動させるようにしても良い。
【００７０】
また、そのような圧電振動子５０の構造も、前記実施形態に示されるものに、何等限定されるものではなく、例えば、公知のランジュバン型振動子等も、圧電振動子５０として、適宜に用いられ得るのである。
【００７１】
さらに、かかる圧電振動子５０に代えて、例えば高周波発生装置を用い、この高周波発生装置による共振作用により、保持ロッド３０を撓み振動せしめて、ピン部材１４を振動せしめるようにすることも、可能である。つまり、ピン部材１４を振動させる加振機構が、例示のものに特に限定されるものではなく、かかる加振機構として、高周波発生装置やそれ以外の公知の加振機構を採用しても、何等差し支えないのである。
【００７２】
更にまた、前記実施形態では、圧電振動子５０の高速振動による共振作用に対して、優れた応答性が発揮され得るように、保持ロッド３０が、チタン材料を用いて構成されていたが、かかる保持ロッド３０の材質は、特にこれに限定されるものでないことは、勿論である。
【００７３】
また、前記実施形態では、ピン部材１４が母材６２に押し付けられて、保持ロッド３０が、溶接ガン１２の本体１６内を、その後部に向かって規定位置まで移動せしめられた状態下で、該本体１６内の検出器による検出値が、第二の基準値若しくは第三の基準値に達した時点で、即座に、電源装置１０から供給される電荷が、ピン部材１４と母材６２との間で放電せしめられるようになっていたが、例えば、溶接ガン１２の把持部１８に所定のスイッチを設け、このスイッチをＯＮ作動させない限りは、例え、検出器による検出値が第二の基準値や第三の基準値に達しても、電源装置１０から供給される電荷が、ピン部材１４と母材６２との間で放電せしめられることのないように、構成することも可能である。このような構造によれば、ピン部材１４と母材６２との間での放電時に、作業者が、一方の手で、ピン部材１４と母材６２とを同時に接触して、感電事故を起こすようなことが可及的に防止され得、それによって、スタッド溶接作業の安全性が、更に一層有利に高められ得るのである。
【００７４】
さらに、前記実施形態では、母材６２の表面上の電気絶縁性の被膜６４にピン部材１４の先端部を押し付けた状態下で、溶接ガン１２の本体１６内に設けられた検出器にて検出される電気抵抗値に基づいて、ピン部材１４の振動の開始及び停止や、ピン部材１４と母材６２との間での放電の開始等が実施されるようになっていたが、例えば、溶接ガン１２や電源装置１０等に所定のタイマ機構を内蔵せしめたり、或いはそれらに適当なスイッチ等を設けて、それらタイマ機構の時間計測やスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作に基づいて、ピン部材１４の振動の開始及び停止や、ピン部材１４と母材６２との間での放電の開始等を行なわしめるように構成することも、可能である。
【００７５】
また、勿論、ピン部材１４を溶接ガン１２に保持させる保持機構の構造も、前記実施形態に示されるものに、何等限定されるのものでない。
【００７６】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００７７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従うスタッド溶接方法によれば、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接を、可及的に少ない労力負担で、極めて容易に実施することが出来るのである。
【００７８】
また、本発明に従うスタッド溶接装置にあっては、上述せる如き優れた特徴を発揮するスタッド溶接方法の実施に際して極めて有利に使用され得るのであり、その結果として、表面に電気絶縁性の被膜が形成された母材に対するピン部材のスタッド溶接が、労力負担を可及的に抑制しつつ、確実に実施され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従うスタッド溶接装置の一例を概略的に示す、一部切欠図を含む概略説明図である。
【図２】本発明手法に従って、ピン部材を母材にスタッド溶接する工程の一例を示す説明図であって、図１に示されたスタッド溶接装置の溶接ガンに保持されたピン部材を母材に押し付けて、軸方向に対して直角な方向に振動させている状態を示している。
【図３】本発明手法に従って、ピン部材を母材にスタッド溶接する工程の別の例を示す説明図であって、ピン部材の先端部を母材に食い込ませた状態を示している。
【図４】本発明手法に従って、ピン部材を母材にスタッド溶接する工程の更に別の例を示す説明図であって、ピン部材の先端部を母材に溶接した状態を示している。
【図５】本発明に従うスタッド溶接装置の別の例を示す図２に対応する図である。
【符号の説明】
１０　電源装置　　　　　　　　　　　１２　溶接ガン
１４　ピン部材　　　　　　　　　　　２０　プラグ
３０　保持ロッド　　　　　　　　　　５０　圧電振動子
５２　圧電セラミックス　　　　　　　５６　第一の電源部
５８　第二の電源部　　　　　　　　　６２　母材
６４　被膜
【図１】
2004025217.tif 000003
【図２】
2004025217.tif 000004
【図３】
2004025217.tif 000005
【図４】
2004025217.tif 000006
【図５】
2004025217.tif 000007