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JP7364897B2 - Stud welding method and jig for preventing spatter adhesion - Google Patents
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JP7364897B2 - Stud welding method and jig for preventing spatter adhesion - Google Patents

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JP7364897B2 JP2020016568A JP2020016568A JP7364897B2 JP 7364897 B2 JP7364897 B2 JP 7364897B2 JP 2020016568 A JP2020016568 A JP 2020016568A JP 2020016568 A JP2020016568 A JP 2020016568A JP 7364897 B2 JP7364897 B2 JP 7364897B2
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Description

本発明は、被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接方法に関する。また、本発明は、スタッド溶接方法に使用されるスパッタ付着防止用治具に関する。 The present invention relates to a stud welding method for welding a workpiece and a stud. The present invention also relates to a jig for preventing spatter adhesion used in a stud welding method.

スタッド溶接とは、スタッド(例えば、ピン、ボルト、ねじ)を被溶接物(例えば、鋼板)の表面に押し当てて、両者の間にアークを発生させた後、スタッドを被溶接物へ押し付けて溶接する方法である。供給電力の種類に応じて、コンデンサー方式、電力アーク方式がある。コンデンサー方式は、CD(Capacitor Discharge)スタッド溶接とも呼ばれる。図5にコンデンサー方式によるスタッド溶接の模式図を示す。スタッド溶接ガン21には、スタッド溶接機34の陽極または陰極の配線35が接続される。支持台37に載置された被溶接物20には、それと逆の極性のアース配線36が接続される。スタッド10の先端には、小さい突起(図示を省略)が設けられている。 Stud welding is a process in which a stud (e.g. pin, bolt, screw) is pressed against the surface of an object to be welded (e.g. a steel plate), an arc is generated between the two, and then the stud is pressed against the object to be welded. This is a welding method. Depending on the type of power supplied, there are two types: capacitor type and electric arc type. The capacitor method is also called CD (Capacitor Discharge) stud welding. Figure 5 shows a schematic diagram of stud welding using the capacitor method. Anode or cathode wiring 35 of a stud welder 34 is connected to the stud welding gun 21 . The object to be welded 20 placed on the support stand 37 is connected to a ground wire 36 having the opposite polarity. A small protrusion (not shown) is provided at the tip of the stud 10.

スタッド溶接ガン21は、その先端にスタッドを保持するスタッド取付治具7を備えており、スタッド10を保持したスタッド溶接ガン21により、スタッド10の突起を被溶接物に押し付けて接触させる。そして、スタッド溶接ガン21のスイッチを入れると、スタッド溶接機34のコンデンサーに蓄えられた電気が極めて短時間のうちに、スタッド先端の突起に流れて、被溶接物20とスタッド10との間にアークが発生する。それとともに、スタッド10を被溶接物20へ押し付けて、瞬時に両者を溶接することができる。 The stud welding gun 21 is equipped with a stud mounting jig 7 for holding the stud at its tip, and the stud welding gun 21 holding the stud 10 presses the protrusion of the stud 10 against the workpiece to be welded. Then, when the stud welding gun 21 is turned on, the electricity stored in the capacitor of the stud welding machine 34 flows into the protrusion at the tip of the stud in an extremely short period of time, and between the workpiece 20 and the stud 10. An arc occurs. At the same time, it is possible to press the stud 10 against the object to be welded 20 and instantly weld them together.

図6は、従来のスタッド溶接方法における溶接前の形態を示したものである。図6の(A)は、スタッド取付治具7にスタッド10(スタッドボルト)を取り付ける前の形態を示し、図6の(B)は、スタッド10がスタッド取付治具7の内部に進入した形態を示す。また、図7は、従来のスタッド溶接方法における溶接時および溶接後の形態を示したものである。図7の(A)は、溶接時の形態を示し、図7の(B)は、溶接後の形態を示す。 FIG. 6 shows a state before welding in a conventional stud welding method. 6(A) shows a state before the stud 10 (stud bolt) is attached to the stud mounting jig 7, and FIG. 6(B) shows a state in which the stud 10 has entered the inside of the stud mounting jig 7. shows. Moreover, FIG. 7 shows the state during and after welding in the conventional stud welding method. FIG. 7(A) shows the form during welding, and FIG. 7(B) shows the form after welding.

図6の(A)に示すように、スタッド10をスタッド取付治具7の第1開口8に向けて挿入される。溶接前のスタッド10は、図6の(B)に示すように、スタッド取付治具7の内部に収納される一方で、スタッド本体11の一部がスタッド取付治具7の外に出た状態で保持されている。 As shown in FIG. 6A, the stud 10 is inserted toward the first opening 8 of the stud attachment jig 7. The stud 10 before welding is stored inside the stud mounting jig 7, while a part of the stud body 11 is exposed outside the stud mounting jig 7, as shown in FIG. 6(B). is held in

次いで、スタッド溶接を行った際は、図7の(A)に示すように、被溶接物(めっき鋼板26)とスタッド10との接合箇所における溶融によって生じる金属蒸気がヒューム25として周囲に飛散し、また、溶融した金属がスパッタ24として周囲に飛散する。そのため、図7の(B)に示すように、溶接後のスタッド10の表面には、飛散したスパッタ24やヒューム25が付着することが避けられない。例えばスタッドボルトを用いてスタッド溶接を行った場合、スタッドボルトのネジ部にスパッタ等の飛散物が付着すると、ネジ部の溝が埋まるため、他部材のナット部による締込みが困難になる。スタッド溶接においては、スパッタ等の付着に起因してスタッド溶接品の品質を低下させるという問題があった。なお、本明細書では、スパッタおよびヒュームのような溶接時の飛散物を総称して、「スパッタ」の語句で記載することもある。 Next, when stud welding is performed, as shown in FIG . Further, the molten metal is scattered around as spatter 24. Therefore, as shown in FIG. 7B, scattered spatter 24 and fume 25 inevitably adhere to the surface of the stud 10 after welding. For example, when stud welding is performed using a stud bolt, if spatter or other debris adheres to the threaded portion of the stud bolt, the groove of the threaded portion will be filled, making it difficult to tighten with the nut portion of another member. In stud welding, there has been a problem in that the quality of the stud welded product is degraded due to adhesion of spatter and the like. Note that in this specification, spatter and materials scattered during welding such as fume may be collectively referred to as "spatter".

特に、被溶接物が亜鉛系めっき鋼板のような表面処理鋼板の場合、普通鋼に比べて高い電圧域を使用してスタッド溶接を行われている。溶接時には、亜鉛めっき鋼板の母材の溶融量が多くなるので、スパッタの飛散量も増加する。そのため、スタッドに対してスパッタが付着しやすくなり、スタッド製品の不良を誘発していた。 In particular, when the object to be welded is a surface-treated steel sheet such as a zinc-based plated steel sheet, stud welding is performed using a higher voltage range than for ordinary steel. During welding, the amount of melted base material of the galvanized steel sheet increases, so the amount of spatter scattered also increases. As a result, spatter tends to adhere to the stud, leading to defects in the stud product.

従来、スパッタ飛散による問題を解決する方法として、特許文献1のスラグ付着防止液を塗布する方法が提案されている。当該スラグは、本明細書のスパッタと同じものを指している。特許文献1の方法は、環状の給液体を具備する塗布具が用いられる。前記給液体にスラグ付着防止液を付着した状態で、前記給液体を被溶接面に接触させて、前記被溶接面に環状の液付着部を形成する。その後、環状の中心位置にスタッドを溶接する。溶接時に飛散したスラグは、液付着部の上に浮遊するので、溶接後にウエス等で液付着部を拭き取れば、飛散したスラグを取り除くことができる。 Conventionally, a method of applying a slag adhesion prevention liquid as disclosed in Patent Document 1 has been proposed as a method for solving problems caused by spatter scattering. The slag refers to the same thing as sputter in this specification. In the method of Patent Document 1, an applicator equipped with an annular liquid supply is used. The supplied liquid is brought into contact with the surface to be welded with the slag adhesion prevention liquid attached to the supplied liquid, thereby forming an annular liquid adhering portion on the surface to be welded. A stud is then welded to the center of the ring. Since the slag scattered during welding floats on the liquid-attached part, the scattered slag can be removed by wiping the liquid-attached part with a cloth or the like after welding.

スタッドに対するスパッタ付着を防止する方法としては、特許文献2のスタッド溶接ガンによる手段が提案されている。特許文献2のスタッド溶接ガンには、スタッドを把持するチャックが取り付けられており、当該チャックは、溶接個所へ向けて気体を噴出させる噴出口を有する。噴出した気体は、チャックとスタッドとの隙間を流れて、溶接時に飛散したスパッタを吹き飛ばしてスタッドに対するスパッタの付着を防止する。 As a method for preventing spatter adhesion to studs, a method using a stud welding gun as disclosed in Patent Document 2 has been proposed. The stud welding gun of Patent Document 2 is equipped with a chuck that grips the stud, and the chuck has a spout that spouts gas toward the welding location. The ejected gas flows through the gap between the chuck and the stud and blows off spatter scattered during welding, thereby preventing the spatter from adhering to the stud.

特開2016-155139号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-155139 特開2004-276104号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-276104

特許文献1のスラグ付着防止液の塗布による方法は、スタッドを接合する被溶接物の表面についてはスパッタ付着を防止できるとしても、スタッドの表面に対するスパッタの付着を阻止することができない。特許文献2の方法は、スタッド溶接ガンに気体の噴出手段を設ける必要があり、スタッド溶接装置が複雑な構造を備えるため、作業コストが増加する。 Although the method of applying a slag adhesion prevention liquid disclosed in Patent Document 1 can prevent spatter adhesion to the surface of the workpiece to which the stud is to be welded, it cannot prevent spatter adhesion to the surface of the stud. In the method of Patent Document 2, the stud welding gun needs to be provided with a gas ejection means, and the stud welding device has a complicated structure, which increases the work cost.

そこで、本発明では、スタッドへのスパッタ付着を抑制する簡便なスタッド溶接方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a simple stud welding method that suppresses spatter adhesion to studs.

本発明者らは、スタッド溶接ガンのスタッド取付治具の先端側に特定構造を有するスパッタ付着防止用治具を装着することに着目して、本発明を完成した。具体的には、本発明は、以下の実施形態を含むものである。 The present inventors completed the present invention by focusing on attaching a spatter adhesion prevention jig having a specific structure to the tip side of a stud mounting jig of a stud welding gun. Specifically, the present invention includes the following embodiments.

(1)スタッド溶接ガンを用いて被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接方法であって、前記スタッド溶接ガンは、前記スタッドを保持するスタッド取付治具を備え、前記スタッドは、スタッド本体とスタッド基部とを備え、前記スタッド基部の外径が前記スタッド本体の外径よりも大きい形状を有しており、前記スタッド取付治具は、その一端に前記スタッド本体が進入可能な第1開口を有し、その他端に前記スタッド本体の端面と接触するストッパーが挿入可能な第2開口を有する筒状部材であり、前記スタッド本体の挿入可能な挿入口を有するスパッタ付着防止用治具を、前記スタッド取付治具の前記第1開口側に装着して溶接する、スタッド溶接方法。 (1) A stud welding method for welding a workpiece and a stud using a stud welding gun, wherein the stud welding gun includes a stud mounting jig for holding the stud, and the stud is connected to a stud body. the stud base has a shape where the outer diameter of the stud base is larger than the outer diameter of the stud body, and the stud mounting jig has a first opening at one end into which the stud body can enter. a cylindrical member having a second opening at the other end into which a stopper that contacts the end surface of the stud body can be inserted, and having an insertion opening into which the stud body can be inserted; A stud welding method in which the stud is attached to the first opening side of a stud attachment jig and welded.

(2)被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接ガンのスタッド取付治具に装着されるスパッタ付着防止用治具であって、底壁と側壁とを有する有底筒状部材で構成されており、前記スタッドは、スタッド本体とスタッド基部とを備え、前記スタッド基部の外径が前記スタッド本体の外径よりも大きい形状を有するものであり、前記底壁は、前記スタッド本体の挿入可能な挿入口を備え、前記スタッド取付治具の先端側に密着する内表面を有しており、前記底壁の前記挿入口の内径が前記スタッド基部の外径よりも小さいものであり、前記側壁は、前記スタッド取付治具の外側に密着する内表面を有する、スパッタ付着防止用治具。 (2) A jig for preventing spatter adhesion, which is attached to a stud mounting jig of a stud welding gun for welding a workpiece and a stud, and is composed of a bottomed cylindrical member having a bottom wall and a side wall. The stud includes a stud main body and a stud base, the outer diameter of the stud base is larger than the outer diameter of the stud main body, and the bottom wall has a shape that allows insertion of the stud main body. the bottom wall has an inner surface that is in close contact with the tip side of the stud mounting jig, the inner diameter of the insertion port of the bottom wall is smaller than the outer diameter of the stud base, and the side wall is , a jig for preventing spatter adhesion, the jig having an inner surface that is in close contact with the outside of the stud mounting jig.

(3)前記有底筒状部材がゴム素材またはフェルト素材からなる、上記(2)に記載のスパッタ付着防止用治具。 (3) The jig for preventing spatter adhesion according to (2) above, wherein the bottomed cylindrical member is made of a rubber material or a felt material.

本発明によれば、スタッドに対してスパッタ付着を防止できるので、溶接後のスタッドボルトに他の部材を取り付ける際、スタッドボルトのネジ部にナットを締め込むことが可能である。また、本発明に係るスタッド付着防止用治具は、再利用できるので、コストの低減に寄与する。スタッドの形状や寸法に応じて簡単に取り付けることができる。また、スタッド溶接ガンのスタッド取付治具についても、その先端部が当該スタッド付着防止用治具で覆われてスパッタの付着を抑制するため、スタッド取付治具の使用寿命を延ばす効果がある。 According to the present invention, it is possible to prevent spatter from adhering to the stud, so when attaching other members to the stud bolt after welding, it is possible to tighten the nut onto the threaded portion of the stud bolt. Moreover, since the stud adhesion prevention jig according to the present invention can be reused, it contributes to cost reduction. It can be easily installed depending on the shape and dimensions of the stud. Further, the tip of the stud attachment jig for the stud welding gun is covered with the stud adhesion prevention jig to suppress adhesion of spatter, which has the effect of extending the service life of the stud attachment jig.

本発明に係るスタッド溶接方法の実施形態を説明するための図であり、(A)は、スタッド取付治具にスタッドを取り付ける前の形態を示し、(B)は、スタッドがスタッド取付治具の内部に進入した形態を示す。1 is a diagram for explaining an embodiment of a stud welding method according to the present invention, in which (A) shows a state before a stud is attached to a stud attachment jig, and (B) shows a state in which a stud is attached to a stud attachment jig; FIG. Shows the form entered inside. 本発明に係るスタッド溶接方法の実施形態を説明するための図であり、溶接時の形態を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a stud welding method according to the present invention, showing a form during welding. 本実施形態に係るスパッタ付着防止用治具を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a sputter adhesion prevention jig according to the present embodiment. 被溶接物に対するスパッタ付着防止手段の例を示す模式図であり、(A)は、付着防止用シートの平面図を示し、(B)は、スタッドに適用した形態を示す。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a sputter adhesion prevention means for a welded object, in which (A) shows a plan view of the adhesion prevention sheet, and (B) shows a form applied to a stud. 従来のスタッド溶接方法を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a conventional stud welding method. 従来のスタッド溶接方法における溶接前の形態を説明するための図であり、(A)は、スタッド取付治具にスタッドを取り付ける前の形態を示し、(B)は、スタッドがスタッド取付治具の内部に進入した形態を示す。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration before welding in a conventional stud welding method, in which (A) shows the configuration before the stud is attached to the stud attachment jig, and (B) shows the configuration before the stud is attached to the stud attachment jig. Shows the form entered inside. 従来のスタッド溶接方法における溶接時および溶接後の形態を説明するための図であり、(A)は、溶接時の形態を示し、(B)は、溶接後の形態を示す。It is a figure for explaining the form at the time of welding and after welding in the conventional stud welding method, (A) shows the form at the time of welding, and (B) shows the form after welding.

以下、本発明に係る実施形態について説明する。本発明は、以下の説明に限定されるものではない。 Embodiments according to the present invention will be described below. The invention is not limited to the following description.

(スタッド溶接方法)
本発明は、スタッド溶接ガンを用いて被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接方法に関する。図1~図3は、本発明に係るスタッド溶接方法の実施形態を示している。
(Stud welding method)
The present invention relates to a stud welding method for welding a workpiece to a stud using a stud welding gun. 1 to 3 show an embodiment of a stud welding method according to the present invention.

スタッド溶接ガンは、スタッドを保持するスタッド取付治具を備えている。スタッド取付治具の一例を図1の(A)および(B)に示す。図1の(A)は、スタッド取付治具7にスタッド10(スタッドボルト)を取り付ける前の形態を示し、(B)は、スタッド10がスタッド取付治具7の内部に進入した形態を示すものである。 The stud welding gun includes a stud mounting jig that holds the stud. An example of a stud mounting jig is shown in FIGS. 1A and 1B. FIG. 1(A) shows the state before the stud 10 (stud bolt) is attached to the stud mounting jig 7, and FIG. 1(B) shows the state in which the stud 10 has entered the inside of the stud mounting jig 7. It is.

(スタッド)
図1の(A)、(B)に示すように、スタッド10は、スタッド本体11とスタッド基部12とを備え、スタッド基部12の外径がスタッド本体11の外径よりも大きい形状を有している。また、スタッド基部12の先端に突起13を設けてもよい。ここでは、スタッド10として、スタッドボルトを用いた例を示している。
(stud)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the stud 10 includes a stud body 11 and a stud base 12, and the stud base 12 has a larger outer diameter than the stud body 11. ing. Further, a protrusion 13 may be provided at the tip of the stud base 12. Here, an example in which a stud bolt is used as the stud 10 is shown.

(スタッド取付治具)
図1の(A)に示すように、スタッド取付治具7は、その一端にスタッド本体11が進入可能な第1開口8を有し、その他端に前記スタッド本体11の端面と接触するストッパー22が挿入可能な第2開口9を有する筒状部材である。ストッパー22が第2開口9に挿入されて取り付けられた後、当該スタッド取付治具7は、スタッド溶接ガン(図示を省略)の先端に装着される。
(Stud mounting jig)
As shown in FIG. 1A, the stud mounting jig 7 has a first opening 8 at one end into which the stud body 11 can enter, and a stopper 22 at the other end that contacts the end surface of the stud body 11. is a cylindrical member having a second opening 9 into which it can be inserted. After the stopper 22 is inserted into the second opening 9 and attached, the stud attachment jig 7 is attached to the tip of a stud welding gun (not shown).

(スパッタ付着防止用治具)
本発明に係るスタッド溶接方法は、スパッタ付着防止用治具をスタッド取付治具に装着して溶接することに特徴がある。図1(A)に示すように、スパッタ付着防止用治具1は、スタッド本体11の挿入可能な挿入口2を有する部材である。上述したようにスタッド溶接ガンの先端側にはスタッド取付治具7が装着されているので、スパッタ付着防止用治具1をスタッド取付治具7の第1開口8の側に装着する。その後、スタッド取付治具7の第1開口8へ向けてスタッド本体11を進入させる。
(Jig for preventing spatter adhesion)
The stud welding method according to the present invention is characterized in that a spatter adhesion prevention jig is attached to a stud attachment jig and welding is performed. As shown in FIG. 1(A), the spatter adhesion prevention jig 1 is a member having an insertion opening 2 into which a stud body 11 can be inserted. As described above, since the stud attachment jig 7 is attached to the tip side of the stud welding gun, the spatter adhesion prevention jig 1 is attached to the first opening 8 side of the stud attachment jig 7. Thereafter, the stud body 11 is advanced toward the first opening 8 of the stud attachment jig 7.

図1の(B)に示すように、スタッド本体11は、スタッド取付治具7の内部へ進入し、ストッパー22に接触する位置に達する。一方、スタッド基部12の外径がスタッド本体11の外径よりも大きいので、スタッド基部12は、スパッタ付着防止用治具1の挿入口2を通過できず、スパッタ防止用治具の底壁3に接触して保持される。そのため、スタッド本体の一部が第1開口8から外へ出た状態にある。このように、スタッド10は、スタッド取付治具7およびスパッタ付着防止用治具1により把持される。スタッド本体11がスタッド取付治具7の内部に進入して保持されるように、スタッド本体11の外径は、スタッド取付治具7の第1開口8および第2開口9の内径とほぼ同じ寸法である。また、スタッド基部12がスタッド取付治具7の第1開口8を通過しないように、第1開口8の内径は、スタッド基部12の外径よりも小さくすることが好ましい。 As shown in FIG. 1B, the stud body 11 enters the inside of the stud mounting jig 7 and reaches a position where it contacts the stopper 22. As shown in FIG. On the other hand, since the outer diameter of the stud base 12 is larger than the outer diameter of the stud main body 11, the stud base 12 cannot pass through the insertion opening 2 of the spatter prevention jig 1, and the bottom wall 3 of the spatter prevention jig 1 cannot pass through the insertion opening 2 of the spatter prevention jig 1. held in contact with. Therefore, a part of the stud main body is in a state of coming out from the first opening 8. In this way, the stud 10 is held by the stud attachment jig 7 and the spatter adhesion prevention jig 1. The outer diameter of the stud body 11 is approximately the same as the inner diameter of the first opening 8 and the second opening 9 of the stud attachment jig 7 so that the stud body 11 can enter and be held inside the stud attachment jig 7. It is. Further, the inner diameter of the first opening 8 is preferably smaller than the outer diameter of the stud base 12 so that the stud base 12 does not pass through the first opening 8 of the stud mounting jig 7.

スタッド本体11の一部は、スタッド取付治具7の中に収容されている。スタッド取付治具7の第1開口8の外に出ているスタッド本体11の他の部分は、スパッタ付着防止用治具1およびスタッド基部12によって封鎖されている。このように、スタッド本体11は、被溶接物の溶接個所と隔離された状態に置かれている。 A portion of the stud body 11 is housed in the stud mounting jig 7. The other portion of the stud main body 11 protruding from the first opening 8 of the stud mounting jig 7 is sealed off by the sputter adhesion prevention jig 1 and the stud base 12. In this way, the stud body 11 is placed in a state isolated from the welding location of the workpiece.

図2は、スタッド溶接時の形態を模式的に示す。これは、被溶接物としてめっき鋼板26を使用し、めっき層27の表面にスタッド10を溶接する例を示す図である。図2に示すように、スタッド10の先端の突起13をめっき鋼板26に接触させて電圧を印加すると、スタッド基部12及び突起13とめっき鋼板26との間にアーク23が発生し、アーク電流の加熱によりスタッド10とめっき鋼板26とが溶接される。その溶接時にスパッタ24とヒューム25が発生し、溶接個所の周囲に飛散する。しかし、本発明に係るスタッド溶接方法は、スタッド本体11が溶接個所と隔離されているため、溶接個所とその周辺でスパッタ24とヒューム25が発生しても、スパッタ等がスタッド本体11の表面に付着することを防止できる。 FIG. 2 schematically shows the configuration during stud welding. This is a diagram showing an example in which a plated steel plate 26 is used as an object to be welded, and a stud 10 is welded to the surface of a plated layer 27. As shown in FIG. 2, when the protrusion 13 at the tip of the stud 10 is brought into contact with the plated steel plate 26 and a voltage is applied, an arc 23 is generated between the stud base 12 and the protrusion 13 and the plated steel plate 26, and an arc current is generated. The stud 10 and the plated steel plate 26 are welded together by heating. During welding, spatter 24 and fume 25 are generated and scattered around the welding location. However, in the stud welding method according to the present invention, since the stud body 11 is isolated from the welding location, even if spatter 24 and fume 25 are generated in and around the welding location, the spatter etc. will not reach the surface of the stud body 11. Can prevent adhesion.

本発明に係るスパッタ付着防止用治具は、被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接ガンのスタッド取付治具に装着されるものである。図1の(A)、(B)に示すように、当該スタッド10は、スタッド本体11とスタッド基部12とを備え、スタッド基部12の外径がスタッド本体11の外径よりも大きい形状を有するものが適用される。 The spatter adhesion prevention jig according to the present invention is mounted on a stud mounting jig of a stud welding gun that welds a workpiece and a stud. As shown in FIGS. 1A and 1B, the stud 10 includes a stud body 11 and a stud base 12, and has a shape in which the outer diameter of the stud base 12 is larger than the outer diameter of the stud body 11. things are applied.

本発明に係るスパッタ付着防止用治具の構造を図3に示す。図3に示すように、スパッタ付着防止用治具1は、底壁3と側壁4とを有する有底筒状部材で構成されている。当該底壁3は、スタッド本体11の挿入可能な挿入口2を備えており、この構造により、スパッタ付着防止用治具1の挿入口2を通してスタッド本体11をスタッド取付治具7の中へ進入させることができる。スタッド本体11を進入し易くするため、例えば、底壁3の挿入口2の内径は、スタッド本体11の外径よりも大きいことが好ましい。1.1倍以下の大きさとしてもよい。 The structure of the sputter adhesion prevention jig according to the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the sputter adhesion prevention jig 1 is composed of a bottomed cylindrical member having a bottom wall 3 and a side wall 4. As shown in FIG. The bottom wall 3 has an insertion opening 2 into which the stud body 11 can be inserted, and with this structure, the stud body 11 can be inserted into the stud mounting jig 7 through the insertion opening 2 of the spatter adhesion prevention jig 1. can be done. For example, the inner diameter of the insertion opening 2 of the bottom wall 3 is preferably larger than the outer diameter of the stud body 11 in order to make it easier for the stud body 11 to enter. The size may be 1.1 times or less.

本発明に係るスパッタ付着防止用治具は、その寸法をスタッドの大きさに応じて適宜に設定することができる。例えば、スパッタ付着防止用治具の底壁および側壁の厚みは、0.5~2.5mmとすることができる。底壁の外径は、12.0~15.0mm、側壁の高さは、10~15mmとすることができる。 The dimensions of the sputter adhesion prevention jig according to the present invention can be appropriately set depending on the size of the stud. For example, the thickness of the bottom wall and side wall of the sputter adhesion prevention jig can be 0.5 to 2.5 mm. The outer diameter of the bottom wall can be 12.0 to 15.0 mm, and the height of the side walls can be 10 to 15 mm.

図3に示すように、スパッタ付着防止用治具1の側壁4には、スタッド取付治具7に装着しやすいようにスリット14を設けてもよい。その場合は、スリット14の広がりによって側壁4が裂けることを防止するため、スリット14の一端には、曲率Rの丸み16を付与することが好ましい。また、側壁4の周囲にバンド15などで締め付ける固定手段を用いてもよい。 As shown in FIG. 3, a slit 14 may be provided in the side wall 4 of the sputter adhesion prevention jig 1 to facilitate attachment to the stud attachment jig 7. In that case, in order to prevent the side wall 4 from tearing due to the widening of the slit 14, it is preferable to give one end of the slit 14 a roundness 16 with a curvature R. Furthermore, a fixing means that tightens around the side wall 4 with a band 15 or the like may be used.

さらに、当該底壁3は、スタッド取付治具7の先端側に密着する内表面5を有している。「スタッド取付治具の先端側」とは、被溶接物と対向する側をいう。そして、底壁3の挿入口2の内径は、スタッド基部12の外径よりも小さいことが好ましい。さらに、当該側壁4は、スタッド取付治具7の外側に密着する内表面6を有することが好ましい。このような構造を備えることにより、スタッド取付治具7の中に収容されたスタッド本体11は、スパッタ付着防止用治具1およびスタッド基部12によって封鎖され、溶接個所と隔離された状態に置かれる。そのため、溶接個所とその周辺でスパッタが発生しても、スパッタ24及びヒューム25がスタッド本体11の表面に付着することを防止できる。 Furthermore, the bottom wall 3 has an inner surface 5 that comes into close contact with the tip side of the stud attachment jig 7. The "tip side of the stud mounting jig" refers to the side facing the object to be welded. The inner diameter of the insertion opening 2 of the bottom wall 3 is preferably smaller than the outer diameter of the stud base 12. Furthermore, it is preferable that the side wall 4 has an inner surface 6 that closely contacts the outside of the stud attachment jig 7. With such a structure, the stud main body 11 accommodated in the stud mounting jig 7 is sealed by the spatter adhesion prevention jig 1 and the stud base 12, and is placed in a state isolated from the welding location. . Therefore, even if spatter occurs in and around the welding location, the spatter 24 and fume 25 can be prevented from adhering to the surface of the stud body 11.

本実施形態に係るスパッタ付着防止用治具は、有底筒状部材がゴム素材またはフェルト素材からなることが好ましい。ゴム素材としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン酢酸ビニルゴムなどを使用することができる。 In the spatter adhesion prevention jig according to the present embodiment, the bottomed cylindrical member is preferably made of a rubber material or a felt material. As the rubber material, nitrile rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluororubber, ethylene vinyl acetate rubber, etc. can be used.

(被溶接物に対するスパッタ付着防止手段)
溶接後の被溶接物の表面にもスパッタが付着する。被溶接物に対するスパッタ付着を防止する場合は、図4に示すような付着防止用シート30を使用することができる。図4の(A)に示すように、当該付着防止用シート30は、一定の厚みを有する円盤状であって、中央にスタッドボルト33を挿入できる穴31を有する。当該シートの平面形状は、円形以外に多角形の形状でもよく、使用する場所に応じて適宜に変更してもよい。また、必須の形状ではないが、スタッド溶接ガンの支持部材と干渉しないように、当該シートの外周の複数個所において図3に示すような凹部32を設けてもよい。
(Means for preventing spatter adhesion to objects to be welded)
Spatter also adheres to the surface of the workpiece after welding. When preventing spatter adhesion to the object to be welded, an adhesion prevention sheet 30 as shown in FIG. 4 can be used. As shown in FIG. 4A, the adhesion prevention sheet 30 has a disc shape with a certain thickness, and has a hole 31 in the center into which a stud bolt 33 can be inserted. The planar shape of the sheet may be polygonal in addition to circular, and may be changed as appropriate depending on the location where it is used. Further, although this is not an essential shape, recesses 32 as shown in FIG. 3 may be provided at a plurality of locations on the outer periphery of the sheet so as not to interfere with the support member of the stud welding gun.

当該付着防止用シートを使用する際は、被溶接物のスタッド接合予定位置に配置し、その後、スタッドを装着したスタッド溶接ガンを被溶接物へ近づけて。スタッド溶接を行う。図4の(B)は、溶接後の形態を模式的に示した図である。溶接時に発生したスパッタ24は、当該付着防止用シート30の上に堆積する。そのため、溶接後に当該付着防止用シート30を取り除くことにより、簡単に被溶接物のスパッタ付着を防止することができる。 When using the adhesion prevention sheet, place it at the location where the studs are to be joined on the object to be welded, and then bring the stud welding gun with the stud attached close to the object to be welded. Perform stud welding. FIG. 4B is a diagram schematically showing the form after welding. Spatter 24 generated during welding is deposited on the adhesion prevention sheet 30. Therefore, by removing the adhesion prevention sheet 30 after welding, spatter adhesion to the welded object can be easily prevented.

当該付着防止用シートの素材としては、本発明に係るスパッタ付着防止用治具と同様のゴム素材やフェルト素材を使用することができる。厚みを1.0~2.0mm、直径を30~50mmとすることができる。 As the material for the adhesion prevention sheet, the same rubber material or felt material as the sputter adhesion prevention jig according to the present invention can be used. The thickness can be 1.0 to 2.0 mm and the diameter can be 30 to 50 mm.

以下、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following examples.

スタッドボルトを用いてスタッド溶接を行った。スタッドボルトとして、日本ドライブイット株式会社製のストレートタイプのM8を使用した。スタッドボルトの材質は、軟鋼であった。 Stud welding was performed using stud bolts. As the stud bolt, a straight type M8 manufactured by Nippon Drive It Co., Ltd. was used. The material of the stud bolt was mild steel.

被溶接物として、質量%でZn-6%AL-3%Mg組成のめっき層を有する亜鉛系めっき鋼板を使用した。板厚が2.3mm、めっき付着量が片面90g/mであった。上記のめっき鋼板を100mm×100mmの矩形に切断して試験用鋼板とした。試験用鋼板の端面は、基材の表面が露出していた。 As the object to be welded, a zinc-based plated steel sheet having a plating layer having a composition of Zn-6%AL-3%Mg in mass % was used. The plate thickness was 2.3 mm, and the coating weight was 90 g/m 2 on one side. The above-mentioned plated steel plate was cut into a 100 mm x 100 mm rectangle to prepare a test steel plate. At the end face of the test steel plate, the surface of the base material was exposed.

スタッド溶接は、コンデンサースタッド溶接機として、日本ドライブイット株式会社製のCDスタッド溶接機(JDI-80)を用いた。日本ドライブイット株式会社製スタッド溶接ガン(H100)のスタッド取付治具に保持されたスタッドボルトがプラス側(陽極側)であり、試験用鋼板がマイナス側(陰極側)であるように、それぞれの配線をスタッド溶接機の直流電源へ接続した。 For stud welding, a CD stud welding machine (JDI-80) manufactured by Nippon Drive-It Co., Ltd. was used as a capacitor stud welding machine. The stud bolts held in the stud mounting jig of the stud welding gun (H100) manufactured by Nippon Drive-It Co., Ltd. are on the positive side (anode side), and the test steel plate is on the negative side (cathode side). The wiring was connected to the DC power supply of the stud welding machine.

試験用鋼板に接続する配線は、試験用鋼板の端面の側に押圧するように通電治具の電極を端面へ当接させた。その際の加圧力は、68Nであった。溶接時の設定電圧は、160Vとした。 For the wiring to be connected to the test steel plate, the electrode of the energizing jig was brought into contact with the end face of the test steel plate so as to be pressed against the end face side. The pressing force at that time was 68N. The set voltage during welding was 160V.

本発明に相当するスパッタ付着防止用治具として、ニトリルゴムを素材とする厚み2.5mm、外径15mm、高さ15mmの有底筒状部材を作製した。それをスタッド溶接ガンのスタッド取付治具に装着した。このスタッド溶接ガンを用いた本発明例として、上記の溶接条件で試験用鋼板にスタッドボルトを接合させるスタッド溶接を行った。他方、比較例として、スタッド取付治具に何も装着しないで、同様の溶接条件でスタッド溶接を行った。 As a spatter adhesion prevention jig corresponding to the present invention, a bottomed cylindrical member made of nitrile rubber and having a thickness of 2.5 mm, an outer diameter of 15 mm, and a height of 15 mm was prepared. I attached it to the stud mounting jig of the stud welding gun. As an example of the present invention using this stud welding gun, stud welding was performed to join a stud bolt to a test steel plate under the above welding conditions. On the other hand, as a comparative example, stud welding was performed under similar welding conditions without attaching anything to the stud mounting jig.

溶接後のスタッドボルトの表面を目視で観察した。さらに、当該スタッドボルトにナットを締め込むことにより、ナットの締込み状態を確認した。 The surface of the stud bolt after welding was visually observed. Furthermore, the tightened state of the nut was confirmed by tightening the nut onto the stud bolt.

それらの結果によると、本発明例は、スタッドボルトの表面にスパッタやヒュームの付着を観察されなかった。さらに、ナットを普通に締込むことができた。それに対し、比較例は、スタッドボルトの表面にスパッタやヒュームの付着が観察された。さらに、ナットの締込むことができなかった。 According to these results, no spatter or fume was observed on the surface of the stud bolt in the example of the present invention. Furthermore, I was able to tighten the nuts normally. On the other hand, in the comparative example, adhesion of spatter and fume was observed on the surface of the stud bolt. Furthermore, the nut could not be tightened.

以上のとおり、本発明に係るスタッド溶接方法とそれに使用されたスパッタ付着防止用治具は、溶接後のスタッド表面に対してスパッタやヒュームの付着が防止されて、溶接後のスタッドに他の部材を取り付けることができる点で有用である。このような有用な効果がスパッタ防止用治具をスタッド溶接ガンのスタッド取付治具に装着するという簡便な手段で達成できる点で有用である。 As described above, the stud welding method according to the present invention and the spatter adhesion prevention jig used therein can prevent spatter and fume from adhering to the stud surface after welding, and can prevent other parts from attaching to the welded stud. It is useful in that it can be attached. The present invention is useful in that such useful effects can be achieved by a simple means of attaching the spatter prevention jig to the stud mounting jig of the stud welding gun.

1 スパッタ付着防止用治具
2 挿入口
3 底壁
4 側壁
5 内表面(底壁)
6 内表面(側壁)
7 スタッド取付治具
8 第1開口
9 第2開口
10 スタッド
11 スタッド本体
12 スタッド基部
13 突起
14 スリット
15 バンド
16 丸み
20 被溶接物
21 スタッド溶接ガン
22 ストッパー
23 アーク
24 スパッタ
25 ヒューム
26 めっき鋼板
27 めっき層
30 付着防止用シート
31 穴
32 凹部
33 スタッドボルト
34 スタッド溶接機
35 配線
36 アース配線
37 支持台
1 Spatter adhesion prevention jig 2 Insertion port 3 Bottom wall 4 Side wall 5 Inner surface (bottom wall)
6 Inner surface (side wall)
7 Stud mounting jig 8 First opening 9 Second opening 10 Stud 11 Stud body 12 Stud base 13 Projection 14 Slit 15 Band 16 Roundness 20 Object to be welded 21 Stud welding gun 22 Stopper 23 Arc 24 Spatter 25 Fume 26 Plated steel plate 27 Plating Layer 30 Adhesion prevention sheet 31 Hole 32 Recess 33 Stud bolt 34 Stud welder 35 Wiring 36 Earth wiring 37 Support stand

Claims (3)

スタッド溶接ガンを用いて被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接方法であって、
前記スタッド溶接ガンは、前記スタッドを保持するスタッド取付治具を備え、
前記スタッドは、スタッド本体とスタッド基部とを備え、前記スタッド基部の外径が前記スタッド本体の外径よりも大きい形状を有しており、
前記スタッド取付治具は、その一端に前記スタッド本体が進入可能な第1開口を有し、その他端に前記スタッド本体の端面と接触するストッパーが挿入可能な第2開口を有する筒状部材であり、
底壁と側壁とを有する有底筒状部材で構成されており、前記底壁は、内径が前記スタッド基部の外径よりも小さくかつ前記スタッド本体を挿入可能な挿入口を備え、前記スタッド取付治具の先端側に密着する内表面を有しており、前記側壁は、前記スタッド取付治具の外側に密着する内表面を有するスパッタ付着防止用治具を、前記スタッド取付治具の前記第1開口側に装着して溶接する、スタッド溶接方法。
A stud welding method for welding a workpiece and a stud using a stud welding gun, the method comprising:
The stud welding gun includes a stud mounting jig that holds the stud,
The stud includes a stud body and a stud base, and the stud base has a larger outer diameter than the stud body,
The stud mounting jig is a cylindrical member having a first opening at one end into which the stud body can enter, and a second opening at the other end into which a stopper that contacts the end surface of the stud body can be inserted. ,
It is composed of a bottomed cylindrical member having a bottom wall and a side wall, and the bottom wall is provided with an insertion opening having an inner diameter smaller than the outer diameter of the stud base and into which the stud body can be inserted, and the stud body is inserted into the stud base. The spatter adhesion prevention jig has an inner surface that comes into close contact with the tip side of the jig, and the side wall has an inner surface that comes into close contact with the outside of the stud mounting jig. 1 Stud welding method that is attached to the opening side and welded.
被溶接物とスタッドとを溶接するスタッド溶接ガンのスタッド取付治具に装着されるスパッタ付着防止用治具であって、
底壁と側壁とを有する有底筒状部材で構成されており、
前記スタッドは、スタッド本体とスタッド基部とを備え、前記スタッド基部の外径が前記スタッド本体の外径よりも大きい形状を有するものであり、
前記底壁は、前記スタッド本体の挿入可能な挿入口を備え、前記スタッド取付治具の先端側に密着する内表面を有しており、前記底壁の前記挿入口の内径が前記スタッド基部の外径よりも小さいものであり、
前記側壁は、前記スタッド取付治具の外側に密着する内表面を有する、
スパッタ付着防止用治具。
A spatter adhesion prevention jig attached to a stud mounting jig of a stud welding gun for welding a workpiece and a stud,
It is composed of a bottomed cylindrical member having a bottom wall and a side wall,
The stud includes a stud body and a stud base, and the stud base has a larger outer diameter than the stud body,
The bottom wall is provided with an insertion opening into which the stud body can be inserted, and has an inner surface that comes into close contact with the distal end side of the stud mounting jig, and the inner diameter of the insertion opening of the bottom wall is equal to that of the stud base. It is smaller than the outer diameter,
The side wall has an inner surface that closely contacts the outside of the stud mounting jig.
Jig for preventing spatter adhesion.
前記有底筒状部材がゴム素材またはフェルト素材からなる、請求項2に記載のスパッタ付着防止用治具。
The jig for preventing spatter adhesion according to claim 2, wherein the bottomed cylindrical member is made of a rubber material or a felt material.
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