(57)【要約】【課題】溶接ガンの構成を複雑にすることなく、スタッド長さを短くするのを可能にする、スタッド溶接装置を提供する。【解決手段】溶接ガン１０は、フランジ及び軸部を有するスタッドを溶接ガンの先端に保持するコレットが、先端に固定されてスタッドフランジより大径に弾性的に拡開してフランジを先端に置いて保持する筒状の第１コレット部１７と、後方部分に設けられたエアシリンダ１１から第１コレット部に向けて延びるピストンロッド２１の先端に固定されて第１コレット部１７の内側にフランジを先頭にして給送されたスタッドの軸部をピストンの移動によってすくって収容保持する筒状の第２コレット部２２とを包含する。第１コレット部１７の外側を、先端側から包囲するコレットカバー１８が設けられ、コレットカバー１８の先端と第１コレット部の先端とは、スタッドのフランジの縁部を収容して保持しスタッド軸部の端部を第１コレット部の内壁から浮いた姿勢に保持する、フランジ縁部保持空間５４を形成している。【選択図】          図４
2005028390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ及び軸部を有するスタッドを溶接ガンの先端に保持するコレットを有し、前記コレットが、前記溶接ガンの先端に固定され且つ前記フランジより大径に弾性的に拡開して前記フランジを先端に置いて保持する筒状の第１コレット部と、前記溶接ガンの後方部分に設けられたエアシリンダから前記第１コレット部に向けて延びるピストンロッドの先端に固定され且つ前記第１コレット部の中に挿入可能であって該第１コレット部の内側に前記フランジを先頭にして給送されたスタッドの軸部を前記ピストンの移動によってすくって収容保持する筒状の第２コレット部とを包含する、スタッド溶接装置において、
前記溶接ガンには、前記第１コレット部の外側を、溶接ガンの先端側から包囲するコレットカバーが設けられ、該コレットカバーの先端と前記第１コレット部の先端とは、前記スタッドのフランジの縁部を収容して保持し前記スタッド軸部の端部を前記第１コレット部の内壁から浮いた姿勢に保持する、フランジ縁部保持空間を形成していることを特徴とするスタッド溶接装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記コレットカバーの先端には、軸方向に延びる割溝が形成されて、前記フランジ縁部保持空間にあるフランジが押動されると該フランジより大径に拡開して該フランジの通過を許すとともに、その通過後縮径して前記第１コレット部とともにスタッド軸部を保持する弾性を有することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記第２コレット部は、スタッド軸部を受入れる筒状部が前記ピストンロッドから延びるストップピンによって奥行が制限されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記コレットカバーと前記第１コレット部と前記第２コレット部は、導電性材料で形成されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、前記第１コレット部と前記エアシリンダとの間には、前記スタッドを給送するフィードチューブが連結されたレシーバが設けられており、該レシーバは、フィードチューブからのスタッドを第１コレット部に案内するスタッド給送路が形成され、前記スタッド給送路には、前記エアシリンダの前記ピストン及び先端の前記第２コレット部が前記第１コレット部内に進入できるピストン穴が形成されており、更に、前記スタッド給送路には、前記スタッドが前記ピストン穴で転倒するのを防止するように閉じるとともに前記ピストン及び第２コレット部の移動を妨げないように開く開閉ゲートが設けられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッド溶接装置に関し、詳細には、フランジと軸部とを有するフランジ付きスタッドを溶接ガンの先端に装着する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開昭６２−２０２９７７号公報（特許文献１）には、フランジと軸部を有するフランジ付きスタッドを溶接ガンの先端に装着する機構を有するスタッド溶接装置が開示されている。このスタッド溶接装置では、フランジ付きスタッドを溶接ガンの先端に装着するコレットを、溶接ガンの先端に固定されてフランジを先頭にして弾性的に保持する筒状の第１コレット部と、溶接ガンの後方側のエアシリンダから溶接ガン先端に向けて延びるピストンに固定されて第１コレット部の内側に給送されたスタッドの軸部をすくって収容保持する筒状の第２コレット部とで構成している。内外２個の筒状体の第１及び第２コレット部によってコレットを形成することによって、フランジ付きスタッドであっても、外側筒状体である第１コレット部のフランジが延び出る際の変形量が少なくなって、疲労や破損を防止でき、更に、第１コレット部だけでなく第２コレット部もスタッドを保持するので保持力が増大し給電性能も向上する。実開昭６３−１９６３６８号公報（特許文献２）及び実開昭６２−１５５９６３号公報（特許文献３）にもコレットを第１コレット部と第２コレット部とで形成したスタッド溶接装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６２−２０２９７７号公報
【特許文献２】
実開昭６３−１９６３６８号公報
【特許文献３】
実開昭６２−１５５９６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のスタッド溶接装置は、フランジ付きスタッドを溶接ガンに装着するのに、上記のように、コレットの破損や疲労を防止する等の利点を有する。しかし、第１コレット部の内壁面にあるスタッド軸部先端を第２コレット部ですくって収容保持するため、スタッド軸部端部にテーパ部分を形成する必要がある。そのため、スタッドが長くなってしまっていた。長いスタッドは溶接ガンを長くする不利があり、また、短いスタッドを使用したいという要望に応えられなかった。図１及び図２を参照して、スタッド軸部端部にテーパ部分を必要とする点及びスタッドが長くなる点について説明する。図１において、溶接ガンの第１コレット部１に送られたスタッド２は、フランジ３を先頭にして第１コレット部１の中に置かれ、軸部４の端部は第１コレット部１の内壁面に接触した状態にある。この状態で、エアシリンダ５に加圧空気が供給されてピストン６が第１コレット部１の側へ移動して、ピストンロッド６Ａの端部の第２コレット部７が、スタッド軸部４の端部をすくって軸部を第２コレット部７の中に収容し保持する。しかし、スタッド軸部４の端部が第１コレット部１の内壁面に接触しているので、第２コレット部７の端部が図示のようにテーパ部８を有していても、スタッド軸部４の端部のテーパによって十分に第１コレット部１の内壁面から浮いていないとすくうのが困難である。
【０００５】
図２は、図１のような溶接ガンに使用可能なスタッド２の詳細を示す。スタッド２は、フランジ３の直径Ｄに対してスタッド２の全長Ｌを一定倍大きくしないと軸部４の端部にテーパ部分９が形成されていてもすくえなかった。これは、スタッド全長Ｌが短い場合、第２コレット部のテーパ部分８ですくうのに必要な隙間が、軸部４の端部のテーパ部分９と第１コレット部１の内壁面との間に確保できなかったからである。経験的に、第２コレット部７の端部のテーパ部分８の角度α１を４５度以下にすること及び第２コレット部７の外径を第１コレット部１の内径にできるだけ近づけることによって、第２コレット部のテーパ部分８が軸部４をすくうのが容易になることが知られている。また、経験的に、スタッドを安定的に保持して溶接するためには、スタッド２の長さＬは、
Ｌ＝Ｆ＋ｂ＋Ｌ２＋ａ≧１．４Ｄであることが知られている。
ここで、図３に示すように、Ｆは第２コレット部７が軸部を保持するのに必要な長さ、ｂは第２コレット部７のテーパ部分８の長さ、Ｌ２はスタッドの軸部端部のテーパ部分９の長さ、ａは第１コレット部１の端部からフランジ３の端面までのスタッドの突き出し長さ（溶接のために必要な長さ）である。例えば、スタッド保持長さＦ≧４ｍｍであり、スタッド突き出し長さａ＝３ｍｍであり、それぞれ一定の長さを必要とする。
【０００６】
従って、スタッド長さＬを短くするためには、第２コレット部７のテーパ部分８の長さｂ、及び、スタッドの軸部端部のテーパ部分９の長さＬ２を短くすればよいが、特許文献１の構成の溶接ガンの場合には、上記の理由によって、ｂ及びＬ２を一定長さより短くはできない。特許文献２及び特許文献３においては、スタッド軸部端部を第２コレット部ですくうのに、第１コレット部に給送されるスタッドへの加圧空気とは別に、スタッドの姿勢を第１コレット部内で水平に維持する加圧空気を供給する構成を採用して第２コレット部がスタッド軸部をすくうのを助けている。かかる構造は、スタッドの軸部端部のテーパ部分９の長さＬ２を短くできるが、溶接ガンの構造と加圧空気の供給の制御を複雑にしている。更に、特許文献２では、第１コレット部のスタッド給送路の途中にストッパを設けてスタッドの給送を停止し、スタッドの姿勢を水平に維持する構成もある。しかし、スタッドの給送を給送路の途中で阻害する惧れがある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、溶接ガンの構成を複雑にすることなく、スタッド長さを短くするのを可能にする、スタッド溶接装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、フランジ及び軸部を有するスタッドを溶接ガンの先端に保持するコレットを有し、コレットが、溶接ガンの先端に固定され且つスタッドフランジより大径に弾性的に拡開してフランジを先端に置いて保持する筒状の第１コレット部と、溶接ガンの後方部分に設けられたエアシリンダから第１コレット部に向けて延びるピストンロッドの先端に固定され且つ第１コレット部の中に挿入可能であって第１コレット部の内側にフランジを先頭にして給送されたスタッドの軸部をピストンの移動によってすくって収容保持する筒状の第２コレット部とを包含する、スタッド溶接装置であって、溶接ガンには、第１コレット部の外側を、溶接ガンの先端側から包囲するコレットカバーが設けられ、コレットカバーの先端と第１コレット部の先端とは、スタッドのフランジの縁部を収容して保持しスタッド軸部の端部を第１コレット部の内壁から浮いた姿勢に保持する、フランジ縁部保持空間を形成していることを特徴とするスタッド溶接装置を提供する。
【０００９】
上記装置において、コレットカバーの先端には、軸方向に延びる割溝が形成されて、フランジ縁部保持空間にあるフランジが押動されるとフランジより大径に拡開してフランジの通過を許すとともに、その通過後縮径して第１コレット部とともにスタッド軸部を保持する弾性を有する。第２コレット部は、スタッド軸部を受入れる筒状部がピストンロッドから延びるストップピンによって奥行が制限されている。コレットカバーと第１コレット部と第２コレット部は、導電性材料で形成されている。第１コレット部とエアシリンダとの間には、スタッドを給送するフィードチューブが連結されたレシーバが設けられており、レシーバは、フィードチューブからのスタッドを第１コレット部に案内するスタッド給送路が形成され、スタッド給送路には、エアシリンダのピストン及び先端の第２コレット部が第１コレット部内に進入できるピストン穴が形成されており、更に、スタッド給送路には、スタッドがピストン穴で転倒するのを防止するように閉じるとともにピストン及び第２コレット部の移動を妨げないように開く開閉ゲートが設けられている。
【００１０】
上記のように、スタッドは、軸部の端部が第１コレット部の内壁から浮いた姿勢に保持されるので、スタッドの軸部は第２コレット部に容易に収容され、スタッド軸部先端にはテーパ部分は全く不要になり、図２及び図３に示す軸部先端のテーパ部分長さＬ２を無くすることができ、また、図２及び図３に示す第２コレット部のテーパ部分８の長さｂも相当に短くできる。実験では、スタッド長さＬを１．０Ｄ〜１．２Ｄ（Ｄはフランジの直径）の長さに短縮することができた。
また、コレットカバーを追加するだけの構成であり、特許文献２又は３に示される従来技術のような第２の加圧空気の供給等の複雑な構成を必要としないので、溶接ガンの構造も簡単なままであり、その加圧空気の複雑な制御が不要である。
更に、スタッドを一時停止するストッパ等のスタッドの給送を途中で邪魔するものもないのでスタッドの送りもスムーズである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図４は、スタッド溶接装置の溶接ガン１０を示している。スタッド溶接装置は、溶接ガン１０の外に、電源部及び制御部（いずれも図示せず）を有する。溶接ガン１０は、ガンの後方部分を形成するエアシリンダ１１と、フィードチューブ１３に連結されて、フィードチューブ１３の中を加圧空気によって圧送されてくるスタッド１４を受取る、溶接ガンの中間部分を形成するレシーバ１５と、溶接ガン１０の先端部分を形成する筒状体の第１コレット部１７及び筒状体のコレットカバー１８とを包含する。エアシリンダ１１には、ピストン１９が設けられる。ピストン１９は、ピストン背面側のエアシリンダ１１へ加圧空気が供給されることによって溶接ガン１０の先端側に移動し、ピストン背面側の排気とともにピストン前面側のエアシリンダ１１へ加圧空気が供給されることによって元の位置へ復帰する。ピストン１９には、レシーバ１５を通って第１コレット部１７に延びるピストンロッド２１が連結されている。ピストンロッド２１の先端には、筒状体の第２コレット部２２が固着されている。筒状体の第２コレット部２２は、第１コレット部１７に挿入可能になっていて、第１コレット部１７及び第２コレット部２２が、溶接ガン１０のコレットを形成する。すなわち、図４に示すように、第２コレット部２２は、第１コレット部１７に挿入された状態でスタッド１４の軸部を保持し、第１コレット部１７は、スタッド１４を保持した第２コレット部２２をフランジを先端から延び出た状態で保持し、溶接ガン１０の先端にフランジを先頭にしてスタッド１４を保持するコレットとなる。
【００１２】
図５及び図６は、レシーバ１５の詳細を示している。レシーバ１５は導電性材料で筒状に形成されている。レシーバ１５の後端部分２３は、エアシリンダ１１に連結され、先端部分２５は、第１コレット部１７が連結される。中間部分には、フィードチューブ１３に連結されるスタッド受入れ部２６が開口しており、フィードチューブ１３から圧送されるスタッド１４を受入れる。レシーバ１５の中には、フィードチューブ１３からのスタッドを第１コレット部１７に案内するスタッド給送路２７が形成されている。スタッド給送路２７には、ピストンロッド２１及び第２コレット部２２が第１コレット部１７の中に進入できるピストン穴２９が形成されている。スタッド給送路２７には、スタッドがピストン穴２９の出口で転倒するのを防止するように閉じるとともにピストンロッド２１及び第２コレット部２２の前進を妨げないように開く開閉ゲート３０が設けられている。
開閉ゲート３０は、ピン３１によって旋回可能に支持され、開閉ゲート３０の旋回動作を妨げないように開閉ゲートの後方側に動作スペース３３が形成されている。開閉ゲート３０は、スタッド受入れ部２６にフランジを先頭にして圧送されてくるスタッドをそのまま先端部分２５に送るとともに、先端部分２５から第１コレット部１７に送られたスタッド軸部をすくう第２コレット部２２が後端部分２３からピストン穴２９を通って第１コレット部１７に挿入されるのを邪魔しない。
【００１３】
図４及び図７を参照して、エアシリンダ１１、ピストン１９、ピストンロッド２１及び第２コレット部２２について説明する。エアシリンダ１１は、溶接ガン１０の後方部分を形成し、内側にピストン１９を移動可能に収容し、ピストン背面側（図４の右側）に加圧空気が供給される。加圧空気の供給により、ピストン１９を図４に図示のように先端側（左側）に移動させる。ピストン１９を元の位置に復帰させるため、ピストン背面側の加圧空気を排気し、ピストン１９の前面側に加圧空気を供給するように構成されている。ピストン１９の復帰のため、前記の構成に代えて、ピストン背面側の加圧空気を排気し更に真空吸引するようにしてもよい。図７に詳しく示すように、ピストン１９には、ピストンロッド２１が連結され、その先端に第２コレット部２２が連結され、ピストン１９とピストンロッド２１と第２コレット部２２がピストン１９と一体的に連結されている。
ピストン１９及びピストンロッド２１は非導電性材料で形成されるが、第２コレット部２２は導電性材料で形成される。第２コレット部２２は、例えば、ピストンロッド２１の先端にねじ止めによって固着される。第２コレット部２２の先端には、スタッド１４の軸部を弾性保持するように軸方向に延びる割溝３４が複数形成され、スタッド１４の端部をすくい取り易くするためのテーパ３５が形成されている。第２コレット部２２の内径は、スタッド軸部を収容して弾性的に保持するようにスタッド軸部外径とほぼ同じかやや小さく形成されている。第２コレット部２２の外径は、スタッドのフランジが中に入らないようにフランジの直径より小さく形成され、且つ、第１コレット部１７に挿入可能であるが内壁面との間に隙間をできるだけ作らないように第１コレット部の内径より少し小さく形成される。第２コレット部２２の中心には、第２コレット部の奥行を制限するストップピン３７がピストンロッド２１から延びていて、第２コレット部２２に受入れたスタッドがフランジを突出した状態で軸部を受入れ、それ以上軸部が進入し過ぎないようにしている。
【００１４】
第１コレット部１７について、図４及び図８を参照しながら説明する。第１コレット部１７は、導電性材料の筒状体に形成されて、後端部分３８がコレットカバー１８の後端部分とともにレシーバ１５の先端部分２５に固着され、筒状の溶接ガン１０の先端部分を構成する。第１コレット部１７の先端には、軸方向に延びる割溝３９が複数形成されて、半径方向外側に拡開する弾性を有している。また、第１コレット部１７の先端には、スタッドのフランジの外径より小さくなるように先端に向けて小径に形成されたテーパ部分４１が形成されている。このテーパ部分にも割溝３９が形成されていて、スタッドフランジが通過できるようにフランジより大径に弾性的に拡開し、通過後には元の直径に弾性的に縮径してフランジの後戻りを阻止する。なお、テーパ部分４１の角度αはフランジの通過を許すが後戻りを阻止する程度の小さな角度でよい。第１コレット部１７には、内側に第２コレット部２２が挿入される。第１コレット部１７の内径は、テーパ部分４１を除いて、スタッドのフランジを受入れ且つ第２コレット部を隙間を小さくして移動可能に受入れる大きさに形成される。第１コレット部１７は、テーパ部分４１及び後端部分３８を除いて、半径方向外方に拡開する弾性を有するように薄肉に形成される。
【００１５】
図４、図９及び図１０を参照して、コレットカバー１８の詳細を説明する。コレットカバー１８は、導電性材料で形成され、第１コレット部１７の外側を、その先端側から後方側の部分までの全体を包囲する形状に形成されている。コレットカバー１８の後端部分４２は、他の部分より大径の環形状に形成され、第１コレット部１７の後端部分３８を受入れるとともに、レシーバ１５の先端部分２５を受入れて先端部分２５の雄ねじ４３に螺着するように雌ねじ４５が形成されている。後端部分４２から先端部分４６までの本体部分は筒状体に形成され、内側に第１コレット部１７を収容する。先端部分４６は、圧送されたきたスタッドを一時停止させるよう小径に形成され、スタッドのフランジを先端外側に押し出し可能なように先端に向けて小径になるテーパ部分４７が形成されている。更に、先端部分４６から後方側に軸方向に延びる割溝４９が形成されて、先端部分４６に一時停止させられたスタッドが押動されるとスタッドのフランジより大径に拡開してフランジの通過を許すとともに、その通過後縮径する弾性が先端部分４６に付与される。
【００１６】
コレットカバー１８の先端部分４６の内側にはリング形状の凹部５０が形成され、第１コレット部１７の先端のテーパ部分４１と協働して、スタッドのフランジの縁部を収容して保持する空間を形成する。図１０は、第１コレット部１７がコレットカバー１８に包囲するように組立てられた状態にあり、スタッド１４が第１コレット部１７の実線の位置に送られ、更に、想像線の位置に送られる様子を示している。図１０に示すように、コレットカバー１８の先端部分４６の内側の凹部５０は、後方側部分が第１コレット部１７の先端のテーパ部分４１の先端面で定められて、スタッド１４のフランジ５１の縁部を収容して保持してスタッド軸部５３の端部を第１コレット部１７の内壁から浮いた姿勢に保持する、フランジ縁部保持空間５４を形成している。フランジ縁部保持空間５４は、第１コレット部１７のテーパ部分４１を通過してコレットカバーの先端部分４６で停止したスタッド１４の縁部を保持してスタッド軸部５３の端部を第１コレット部１７の内壁から浮いた姿勢に保持する限り、任意の形状に形成できる。このようにスタッド軸部５３の端部が第１コレット部１７の内壁から浮いた姿勢にあるので、第２コレット部２２に軸部５３を収容するのが極めて容易になり、スタッド軸部５３の端部にテーパを形成する必要がなくなる。また、第２コレット部２２の先端のテーパ３５も殆ど不要であり、テーパ３５の長さも短くできる。
【００１７】
図１１に、本発明に係るスタッド溶接装置に用いることのできるフランジ付きスタッド１４の詳細を示す。スタッド１４は、大径のフランジ５１と、例えば、ねじや周溝が形成された軸部５３を有する。スタッド１４は、図２に示すスタッド２と違って、軸部５３の先端にはテーパ部分は形成されていない。いま、スタッド１４は、全長がＬ１であり、フランジ５１の直径がＤ１であり、軸部５３の外径がｄ１であるとする。かかる寸法の場合、第１コレット部１７のテーパ部分４１の内径Ｄ２（図８）はフランジ直径Ｄ１よりやや小さくされて、フランジの通過後にはフランジの後戻りを阻止する。また、コレットカバー１８の先端部分４６の直径Ｄ３（図９）は、フランジの一時停止を確実にするようにフランジ直径Ｄ１より小さく且つテーパ部分４１の内径Ｄ２より小さくされ、フランジの通過後にはフランジの後戻りを阻止するが、フランジの通過を可能にする程度に選定される。更に、第２コレット部２２の外径Ｄ４（図７）は、フランジ直径Ｄ１より小さくされる。第２コレット部の内径ｄ２（図７）は、第２コレット部２２がスタッド軸部５３を受入れて機械的に保持するとともに電気的な接触をするように、スタッド軸部外径ｄ１にほぼ等しいかややそれより小さくされている。なお、第１コレット部１７の内径は、フランジを先頭にして圧送されるスタッドを受入れるとともに第２コレット部２２を移動可能に受け入れる内径に形成され、コレットカバー１８の内径は、第１コレット部１７を受入れて、先端部分においては第１コレット部１７の先端のテーパ部分４１がスタッドフランジ５１の通過の際の外方への拡開を可能にする空間を有するように形成される。
【００１８】
上記構成で成るスタッド溶接装置の溶接ガン１０の動作を図１２〜図１４を参照して説明する。図１２において、パーツフィーダ（図示せず）からフィードチューブ１３を通ってスタッド１４がレシーバ１５に供給される。この時、第２コレット部２２を先端に有するピストンロッド２１（及びピストン１９）は、エアシリンダ１１の中の開始位置に後退しており、レシーバ１５内のスタッド給送路２７を開放している。開閉ゲート３０は、スタッド１４を圧送する加圧空気によってレシーバ１５の壁面に押し付けられるため、ピストン穴２９をふさぎ、スタッド１４はレシーバ１５内のスタッド給送路２７を通過する。ここで、図１０を参照すると、スタッド給送路２７を通ったスタッド１４が第１コレット部１７に送られる様子が示されている。レシーバ１５を通過したスタッド１４は、加圧空気によって第１コレット部１７内を先端のテーパ部分４１に向けて圧送される。スタッド１４のフランジ５１は、加圧空気の圧力によって、テーパ部分４１を押し広げて、コレットカバー１８の先端部分４６のテーパ部分４７に到達して、停止する。前記のように、コレットカバー１８の先端部分４６と第１コレット部１７のテーパ部分４１との間には、フランジ縁部保持空間５４が形成されており、この空間５４に入ったスタッドフランジ５１は縁部が保持されて、図１０の想像線で示すスタッド１４のように、スタッド軸部５１の端部を第１コレット部１７の内壁から浮いた姿勢に保持する。この時スタッド１４は、重力等によって姿勢を変えようとしても、フランジ縁部保持空間５４内で、フランジ５１の縁部が規制されているため、スタッド軸部５３の端部は第１コレット部１７の内壁面に対して浮いた状態に規制される。
【００１９】
次に、図１３に図示のように、エアシリンダ１１にはピストン１９の背面側から加圧空気が供給されて、ピストン１９及びピストンロッド２１が前進し、ピストンロッド２１の先端の第２コレット部２２が、レシーバ１５のピストン穴２９から開閉ゲート３０を旋回させて、レシーバ１５を通って第１コレット部１７に挿入される。第１コレット部１７内を進行する第２コレット部２２は、先端のテーパ３５の部分でスタッド１４の軸部５３の端部をすくって軸部５３をその中に収容する。スタッド軸部５３の端部が第１コレット部１７の内壁面から浮いた状態に確保されているので、第２コレット部２２の先端のテーパ３５の部分は殆どなくても、軸部３５の端部を拾って軸部５３を第２コレット部２２の中に収容することができる。収容されたスタッド軸部５３は第２コレット部２２に機械的に保持され電気的に接触する。
【００２０】
エアシリンダ１１に更に加圧空気が供給されると、図１４に図示のように、ピストン１９及びピストンロッド２１が先端方向に移動して、スタッド１４の軸部５３を収容保持した第２コレット部２２は、フランジ縁部保持空間５４にあるフランジ５１を先頭にして、第１コレット部１７内を先端側に移動する。第２コレット部２２には、ピストンロッド２１からストップピン３７が延びているので、スタッド軸部５３は一定長さ以上には第２コレット部２２の中に収容されず、フランジ５１を所定長さ突き出した状態に保持する。一方、ピストン１９はそのままストロークエンドまで移動するので、ピストンロッド２１の先端の第２コレット部２２は、保持したスタッド１４のフランジ５１を、コレットカバー１８の先端部分４６の壁を押し広げるように押圧する。これによって、スタッド１４は、フランジ５１がコレットカバー１８の先端部分４６から一定長さ突き出した状態で、コレットカバー１８の内側の第１コレット部１７に挿入された第２コレット部２２に軸部５３が電気的に接続して機械的に確実に保持される。このようにして、スタッド１４は溶接ガン１０の先端に適正な姿勢で自動装填される。この状態で、導電性のコレットカバー１８と導電性の第１コレット部１７と導電性の第２コレット部２２と導電性のレシーバ１５とが電気的に接触するため、レシーバ１５に直接またはエアシリンダ１１を経由してレシーバ１５に溶接電流を供給すればスタッド１４への溶接が可能になる。
【００２１】
スタッド１４の溶接の終了後、エアシリンダ１１のピストン１９の背面側の加圧空気を排気し、ピストン１９の前面側に加圧空気を供給する。これによって、ピストン１９が元の位置に復帰してピストンロッド２１の先端の第２コレット部２２も図１２の位置に復帰する。なお、ピストン背面側のエアシリンダ室の加圧空気を排気しつつ更に真空吸引するようにして、ピストン１９、ピストンロッド２１及び第２コレット部２２を復帰させてもよい。
【００２２】
上記の通り、スタッド１４は、軸部５３の端部が第１コレット部１７の内壁から浮いた姿勢に保持されるので、スタッド軸部５３は第２コレット部２２に容易に収容され、スタッド軸部先端にはテーパ部分は全く不要になり、図２及び図３に示す軸部先端のテーパ部分長さＬ２を無くすることができ、また、図２及び図３に示す第２コレット部のテーパ部分８の長さｂも相当に短くできる。図１１に示すスタッド１４の全長Ｌ１は、１．０×Ｄ１〜１．２×Ｄ１（Ｄ１はフランジ５１の直径）の長さに短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスタッド溶接装置の溶接ガンの断面図である。
【図２】従来の溶接ガンに用いられるフランジ付きスタッドの図である。
【図３】図２のスタッドが保持された図１の溶接ガンの先端側部分の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るスタッド溶接装置の溶接ガンの断面図である。
【図５】図４の溶接ガンのレシーバの平面図である。
【図６】図５のレシーバのＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図４の溶接ガンのピストン、ピストンロッド及び第１コレット部を示す図である。
【図８】図４の溶接ガンの第１コレット部の断面図である。
【図９】図４の溶接ガンのコレットカバーの断面図である。
【図１０】図８の第１コレット部に図９のコレットカバーを組合せて、本発明の溶接ガンに使用できるスタッドを給送し保持する様子を示す図である。
【図１１】図１０のスタッドを示す図である。
【図１２】図４の溶接ガンにスタッドを給送する様子を示す図である。
【図１３】図４の溶接ガンにおいてスタッドが第２コレット部ですくわれる様子を示す図である。
【図１４】図４の溶接ガンの先端にスタッドが保持された溶接準備完了状態を示す図である。
【符号の説明】
１  従来の溶接ガンの第１コレット部
２  スタッド
３  フランジ
４  軸部
５  従来の溶接ガンのエアシリンダ
６  従来の溶接ガンのピストン
７  従来の溶接ガンの第２コレット部
８  第２コレット部のテーパ部分
９  スタッドのテーパ部分
１０  本発明の溶接ガン
１１  エアシリンダ
１３  フィードチューブ
１４  本発明の溶接ガンに使用できるスタッド
１５  レシーバ
１７  第１コレット部
１８  コレットカバー
１９  ピストン
２１  ピストンロッド
２２  第２コレット部
２３  レシーバの後端部分
２５  レシーバの先端部分
２６  スタッド受入れ部
２７  スタッド給送路
２９  ピストン穴
３０  開閉ゲート
３１  ピン
３４  割溝
３５  第２コレット部のテーパ
３７  ストップピン
３８  第１コレット部の後端部分
３９  第１コレット部の割溝
４１  第１コレット部のテーパ部分
４２  コレットカバーの後端部分
４６  コレットカバーの先端部分
４９  コレットカバーの割溝
５１  スタッドのフランジ
５３  スタッドの軸部
５４  フランジ縁部保持空間
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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