(57)【要約】【課題】プラズマ装置のティーチングにおいて、ワークの損傷を抑制できるティーチングノズルを提供すること。【解決手段】ティーチングノズルは、ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、取付部に保持され、ワークから外力が加えられた場合に加えられた外力を軽減する軽減部を有するダミーノズル部と、を備える。【選択図】図６
2020078824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、
前記取付部に保持され、前記ワークから外力が加えられた場合に加えられた前記外力を軽減する軽減部を有するダミーノズル部と、
を備えるティーチングノズル。
【請求項２】
前記軽減部は、
前記ダミーノズル部の一部を、他の部分に比べて細くするように切り欠いた切り欠き部であり、
前記切り欠き部は、
前記外力を加えられた場合に、前記外力を加えられた方向へ前記ダミーノズル部が変形するのにともない、切り欠いた溝の形状を変更する、請求項１に記載のティーチングノズル。
【請求項３】
ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、
前記取付部に対して着脱可能に構成され、所定の大きさ以上の外力が前記ワークから加えられた場合に、前記取付部から外れて分離するダミーノズル部と、
を備えるティーチングノズル。
【請求項４】
磁力により前記ダミーノズル部を前記取付部に吸着させる磁石を有する、
請求項３に記載のティーチングノズル。
【請求項５】
ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、
前記取付部に保持され、前記取付部から突出し、前記ノズルから前記ワークへ向かって噴出する前記プラズマガスの照射距離に応じた突出長さで形成され、前記ワークから加えられた外力に応じて弾性変形する距離ゲージと、
を備えるティーチングノズル。
【請求項６】
前記距離ゲージは、
第１距離ゲージと、
前記第１距離ゲージに比べて前記突出長さを長くして形成された第２距離ゲージと、
を有する、請求項５に記載のティーチングノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマガスを噴出するプラズマヘッドに取り付けられるティーチングノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ティーチングプレイバック方式によりガス溶断作業を行うロボットがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に記載されたロボットには、ガス溶断作業を実行する前に行う教示作業において、教示用ノズルが取り付けられる。教示用ノズルには、円筒形状の教示針が取り付けられている。教示針は、基端部にばねが取り付けられ軸方向へ進退可能に構成され、且つ軸方向を中心に回転可能となっている。教示針には、教示針の角度を検証するための角度検証ゲージが取り付け可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１７２５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ワークに対してプラズマガスを照射してプラズマ処理を実行するプラズマ装置では、プラズマガスを噴出するノズルと、ワークとの距離、即ち、プラズマガスの照射距離の調整が重要となる。このため、例えば、多関節ロボットにプラズマヘッドを取り付けてプラズマ処理を実行する場合、プラズマ処理を行う経路のティーチングが必要となる。ティーチングにおいて、ユーザが、実際のワークの上でプラズマヘッドを動かして、照射距離を確認する場合、ノズルがワークに接触すると、ワークを損傷させてしまう虞がある。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、プラズマ装置のティーチングにおいて、ワークの損傷を抑制できるティーチングノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示は、ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、前記取付部に保持され、前記ワークから外力が加えられた場合に加えられた前記外力を軽減する軽減部を有するダミーノズル部と、を備えるティーチングノズルを開示する。
【０００７】
また、本開示は、ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、前記取付部に対して着脱可能に構成され、所定の大きさ以上の外力が前記ワークから加えられた場合に、前記取付部から外れて分離するダミーノズル部と、を備えるティーチングノズルを開示する。
【０００８】
また、本開示は、ワークへプラズマガスを噴出するノズルを取り付け可能なヘッド本体部に対し、前記ノズルに代えて取り付け可能な取付部と、前記取付部に保持され、前記取付部から突出し、前記ノズルから前記ワークへ向かって噴出する前記プラズマガスの照射距離に応じた突出長さで形成され、前記ワークから加えられた外力に応じて弾性変形する距離ゲージと、を備えるティーチングノズルを開示する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のティーチングノズルによれば、プラズマ装置のティーチングにおいて、ワークの損傷を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態であるプラズマ装置を示す図である。
【図２】プラズマ装置のロボットに取り付けられるプラズマヘッド（カバーを含まない）の斜視図である。
【図３】電極及びヒートガス通路の位置においてＸ方向に垂直な面でプラズマヘッドを切断した断面図である。
【図４】Ｙ方向に垂直な面でプラズマヘッドを切断した断面図である。
【図５】正規のノズル本体の斜視図である。
【図６】ティーチングノズルの分解斜視図である。
【図７】ティーチングノズルの斜視図である。
【図８】ティーチングノズルの上面図である。
【図９】Ｘ方向に垂直な面でティーチングノズル及びヘッド本体部を切断した断面図である。
【図１０】距離ゲージを取り付けたティーチングノズルの図である。
【図１１】別例の距離ゲージを取り付けたティーチングノズルの図である。
【図１２】別例の距離ゲージを取り付けたティーチングノズルの図である。
【図１３】別例のティーチングノズルの図である。
【図１４】別例のティーチングノズルの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示に係るティーチングノズルについて、図面を参照しつつ詳しく説明する。なお、本開示は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。まず、本開示のティーチングノズルが取り付け可能なプラズマ装置について説明する。
【００１２】
図１に示すように、プラズマ装置１０は、プラズマヘッド（以下、ヘッドという）１１、ロボット１３、制御ボックス１５を備えている。ヘッド１１は、ロボット１３に取り付けられている。ロボット１３は、例えば、シリアルリンク型ロボット（多間接型ロボットと呼ぶこともできる）である。ヘッド１１は、ロボット１３の先端に保持された状態でプラズマガスを照射可能となっている。ヘッド１１は、ロボット１３の駆動に応じて３次元的に移動可能となっている。
【００１３】
制御ボックス１５は、コンピュータを主体として構成され、プラズマ装置１０を統括的に制御する。制御ボックス１５は、ヘッド１１に電力を供給する電源部１５Ａ及びヘッド１１へガスを供給するガス供給部１５Ｂを有している。電源部１５Ａは、電源ケーブル（図示略）を介してヘッド１１と接続されている。電源部１５Ａは、制御ボックス１５の制御に基づいて、ヘッド１１の電極３３（図４参照）に印加する電圧を変更する。
【００１４】
また、ガス供給部１５Ｂは、複数（本実施形態では４本）のガスチューブ１９を介してヘッド１１と接続されている。ガス供給部１５Ｂは、制御ボックス１５の制御に基づいて、後述する反応ガス、キャリアガス、ヒートガスをヘッド１１へ供給する。制御ボックス１５は、ガス供給部１５Ｂを制御し、ガス供給部１５Ｂからヘッド１１へ供給するガスの量などを制御する。これにより、ロボット１３は、制御ボックス１５の制御に基づいて動作し、テーブル１７の上に載置された被処理物Ｗ（ワークの一例）に対してヘッド１１からプラズマガスを照射する。
【００１５】
また、制御ボックス１５は、タッチパネルや各種スイッチを有する操作部１５Ｃを備えている。制御ボックス１５は、各種の設定画面や動作状態（例えば、ガス供給状態など）等を操作部１５Ｃのタッチパネルに表示する。また、制御ボックス１５は、操作部１５Ｃに対する操作入力により各種の情報を受け付ける。
【００１６】
図２に示すように、ヘッド１１は、プラズマ生成部２１、ヒートガス供給部２３等を備えている。プラズマ生成部２１は、制御ボックス１５のガス供給部１５Ｂ（図１参照）から供給された処理ガスをプラズマ化して、プラズマガスを生成する。ヒートガス供給部２３は、ガス供給部１５Ｂから供給されたガスを加熱してヒートガスを生成する。本実施形態のヘッド１１は、プラズマ生成部２１において生成したプラズマガスを、ヒートガス供給部２３によって生成したヒートガスとともに、図１に示す被処理物Ｗへ噴出する。ヘッド１１には、図２に示す矢印の方向に上流側から下流側へと処理ガスが供給される。なお、ヘッド１１は、ヒートガス供給部２３を備えない構成でも良い。即ち、本開示のプラズマ装置は、ヒートガスを用いない構成でも良い。
【００１７】
図３及び図４に示すように、プラズマ生成部２１は、ヘッド本体部３１、一対の電極３３、ノズル３５等を含む。なお、図３は、電極３３及び後述するヒートガス通路５１の位置に合わせて切断した断面を示している。ヘッド本体部３１、ノズル３５等は、例えば、耐熱性の高いセラミックにより形成されている。ヘッド本体部３１には、プラズマガスを発生させる反応室３７が形成されている。一対の電極３３の各々は、例えば、円柱形状をなしており、その先端部を反応室３７に突出させた状態で固定されている。以下の説明では、一対の電極３３を、単に電極３３と称する場合がある。また、一対の電極３３が並ぶ方向をＸ方向、プラズマ生成部２１とヒートガス供給部２３とが並ぶ方向をＹ方向、円柱形状の電極３３の軸方向をＺ方向と称して説明する。また、本実施形態では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交する方向である。
【００１８】
ヒートガス供給部２３は、ガス管４１、ヒータ４３、連結部４５等を備えている。ガス管４１及びヒータ４３は、ヘッド本体部３１の外周面に取り付けられ、図３に示すカバー４７によって覆われている。ガス管４１は、ガスチューブ１９（図１参照）を介して、制御ボックス１５のガス供給部１５Ｂに接続されている。ガス管４１には、ガス供給部１５Ｂからガス（例えば、空気）が供給される。ヒータ４３は、ガス管４１の途中に取り付けられている。ヒータ４３は、ガス管４１を流れるガスを温めてヒートガスを生成する。
【００１９】
図３に示すように、連結部４５は、ガス管４１をノズル３５に連結するものである。ノズル３５がヘッド本体部３１に取り付けられた状態では、連結部４５は、一端部をガス管４１に接続され、他端部をノズル３５に形成されたヒートガス通路５１に接続される。ヒートガス通路５１には、ガス管４１を介してヒートガスが供給される。
【００２０】
図３に示すように電極３３の一部の外周部は、セラミックス等の絶縁体で製造された電極カバー５３によって覆われている。電極カバー５３は、略中空筒状をなし、長手方向の両端部に開口を形成されている。電極カバー５３の内周面と電極３３の外周面との間の隙間は、ガス通路５５として機能する。電極カバー５３の下流側の開口は、反応室３７に接続されている。電極３３の下端は、電極カバー５３の下流側の開口から突出している。
【００２１】
また、ヘッド本体部３１の内部には、反応ガス流路６１と、一対のキャリアガス流路６３とが形成されている。反応ガス流路６１は、ヘッド本体部３１の略中央部に設けられ、ガスチューブ１９（図１参照）を介してガス供給部１５Ｂと接続され、ガス供給部１５Ｂから供給される反応ガスを反応室３７へ流入させる。また、一対のキャリアガス流路６３は、Ｘ方向において反応ガス流路６１を間に挟んだ位置に配置されている。一対のキャリアガス流路６３の各々は、ガスチューブ１９（図１参照）を介してガス供給部１５Ｂと接続され、ガス供給部１５Ｂからキャリアガスが供給される。キャリアガス流路６３は、ガス通路５５を介してキャリアガスを反応室３７へ流入させる。
【００２２】
反応ガス（種ガス）としては、酸素（Ｏ２）を採用できる。ガス供給部１５Ｂは、例えば、反応ガス流路６１を介して、酸素と窒素（Ｎ２）との混合気体（例えば、乾燥空気（Ａｉｒ））を、反応室３７の電極３３の間に流入させる。以下、この混合気体を、便宜的に反応ガスと呼び、酸素を種ガスと呼ぶ場合がある。キャリアガスとしては、窒素を採用できる。ガス供給部１５Ｂは、ガス通路５５の各々から、一対の電極３３の各々を取り巻くようにキャリアガスを流入させる。
【００２３】
一対の電極３３には、制御ボックス１５の電源部１５Ａから交流の電圧が印加される。電圧を印加することによって、例えば、図４に示すように、反応室３７内において、一対の電極３３の下端の間に、擬似アークＡが発生する。この擬似アークＡを反応ガスが通過する際に、反応ガスは、プラズマ化される。従って、一対の電極３３は、擬似アークＡの放電を発生させ、反応ガスをプラズマ化し、プラズマガスを発生させる。
【００２４】
また、ヘッド本体部３１における反応室３７の下流側の部分には、Ｘ方向に間隔を隔てて並び、Ｚ方向に伸びて形成された複数（本実施例においては、６本）の本体側プラズマ通路７１が形成されている。複数の本体側プラズマ通路７１の上流側の端部は、反応室３７に接続されている。
【００２５】
図３〜図５に示すように、ノズル３５は、ノズル本体７３、通路構造体７５等を備えている。通路構造体７５は、複数（本実施例においては、６本）の貫通孔であるノズル側プラズマ通路７７がＺ方向に沿って形成された通路形成部７９、フランジ部８１を備えている。通路構造体７５は、フランジ部８１において、ヘッド本体部３１に位置決めされた状態でボルト８４（図３参照）等によって着脱可能に取り付けられる。
【００２６】
ノズル本体７３は、Ｘ方向からの側面視において概してＴ字形をなし、取付部８５、ノズル部８７を備えている。ノズル本体７３は、取付部８５に形成されたボルト孔１１１にボルト８３を挿通し、挿通したボルト８３をヘッド本体部３１に締結することで、ヘッド本体部３１に対して取り付けられる。これにより、ユーザは、種類の異なるノズル３５に変更することができる。取付部８５は、上面に形成された位置決めピン１１３を、ヘッド本体部３１の貫通孔（図視略）に装入した状態で取り付けられる。これにより、ユーザは、位置決めピン１１３の位置を合わせることで、ヘッド本体部３１に対するノズル本体７３（ノズル３５）の位置ズレを抑制できる。
【００２７】
取付部８５には、Ｚ方向に凹設された凹部８９が形成されている。この凹部８９には、上記したヒートガス通路５１の下流側端部が接続されている。また、ノズル部８７には、ノズル部８７をＺ方向に貫通する１つの貫通孔９１が形成されている。貫通孔９１の上流側端部は、凹部８９に接続されている。
【００２８】
ノズル３５がヘッド本体部３１に装着された状態で、凹部８９の内部にフランジ部８１が位置し、貫通孔９１の内部に通路形成部７９が位置するが、これら凹部８９、貫通孔９１と、フランジ部８１、通路形成部７９との間の隙間が、ヒートガス出力通路９３として機能する。ヒートガス出力通路９３には、ヒートガス通路５１、凹部８９を経てヒートガスが供給される。また、ノズル側プラズマ通路７７は、Ｚ方向に伸び、それぞれ、本体側プラズマ通路７１に対応して位置している。ノズル側プラズマ通路７７と本体側プラズマ通路７１とは、それぞれ互いに連通した状態にある。
【００２９】
反応室３７で発生したプラズマガスは、キャリアガスとともに、本体側プラズマ通路７１及びノズル側プラズマ通路７７を流れ、ノズル側プラズマ通路７７の下端の開口７７Ａから噴出される。ガス管４１からヒートガス通路５１へ供給されたヒートガスは、ヒートガス出力通路９３を流れる。このヒートガスは、プラズマガスを保護するシールドガスとして機能するものである。ヒートガスは、ヒートガス出力通路９３を流れ、ヒートガス出力通路９３の下端の開口９３Ａからプラズマガスの噴出方向に沿って噴出される。ヒートガスは、開口７７Ａから噴出されるプラズマガスの周囲を取り巻くように噴出される。加熱したヒートガスをプラズマガスの周囲に噴出することで、プラズマガスの効能（濡れ性など）を高めることができる。
【００３０】
ヘッド本体部３１には、ノズル３５の代わりに、図６〜９に示すティーチングノズル１０１を装着することができる。ティーチングノズル１０１は、ロボット１３（図１参照）のティーチングに用いられるものである。ティーチングノズル１０１は、取付部１０３と、ダミーノズル部１０５とを備えている。取付部１０３は、例えば、鉄鋼により形成されている。ダミーノズル部１０５は、例えば、樹脂により形成されている。なお、以下の説明では、上記したノズル３５と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００３１】
取付部１０３は、Ｚ方向に厚い略板状に形成されている。取付部１０３には、図５に示す凹部８９が形成されておらず、大半の本体側プラズマ通路７１の下端を閉塞する構造となっている。取付部１０３には、例えば、Ｚ方向に貫通する貫通口１０９が１つ形成されている。例えば、複数の本体側プラズマ通路７１のうち、最も外側の本体側プラズマ通路７１の下端は、貫通口１０９に接続されている。このため、最も外側の本体側プラズマ通路７１は、貫通口１０９を通じて取付部１０３の外、即ち、外部に繋がっている。換言すれば、貫通口１０９は、ヘッド１１の内外を連通している。また、最も外側の本体側プラズマ通路７１以外の本体側プラズマ通路７１は、取付部１０３によって閉塞される。また、ティーチングノズル１０１は、凹部８９を有していない。このため、ティーチングノズル１０１をヘッド本体部３１に取り付ける場合、ノズル３５は、通路構造体７５（図３参照）も含めてヘッド本体部３１から取り外される。
【００３２】
上記したように、ティーチングノズル１０１をヘッド本体部３１に取り付けた状態では、複数の本体側プラズマ通路７１のうち、１つだけが外部と連通した状態となる。このため、ティーチングノズル１０１を取り付けた場合の反応室３７の圧力損失は、正規のノズル３５（図５参照）を取り付けた場合の圧力損失に比べて小さくなる。制御ボックス１５（図１参照）は、例えば、反応室３７の圧力損失を検出することで、ティーチングノズル１０１を取り付けられているか、ノズル３５を取り付けられているかを判断することができる。このため、制御ボックス１５は、反応室３７の圧力損失に基づいて、取り付けられたノズルの種類の判断や、判断結果に基づく警告等を実行しても良い。これにより、例えば、ティーチングノズル１０１を取り付けたままプラズマ処理を開始するような操作が操作部１５Ｃに対して行われた場合に、ユーザに対して警告等を行うことができる。
【００３３】
また、取付部１０３には、２つのヒートガス通路５１が形成されている。２つのヒートガス通路５１の各々は、Ｙ方向に沿って形成されている。Ｙ方向におけるヒートガス通路５１の一端は、取付部１０３のＹ方向における端面１０３Ａに形成された開口に接続されている（図６参照）。また、Ｙ方向におけるヒートガス通路５１の他端は、取付部１０３の中央側で閉塞されている（図８参照）。また、取付部１０３には、ノズル３５と同様に、複数（本実施形態では３つ）のボルト孔１１１が形成されている。ティーチングノズル１０１は、ボルト孔１１１に対しＺ方向の下方から挿通したボルト８３をヘッド本体部３１に締結することで、ヘッド本体部３１に対して固定される。
【００３４】
ここで、本実施形態のプラズマ装置１０では、被処理物Ｗへのプラズマ処理を行うのに先立って、ロボット１３に対してティーチングを行うことができる。このティーチングでは、例えば、ロボット１３にヘッド１１を保持させた状態で、制御ボックス１５を操作してロボット１３を動作させる。ユーザは、例えば、被処理物Ｗとヘッド１１（ノズル３５やティーチングノズル１０１）との距離を確認しながらロボット１３を動作させる。これにより、被処理物Ｗに対して適切な照射距離で移動できる経路や移動速度等をロボット１３に対してティーチングすることができる。ロボット１３は、プラズマ処理において、ティーチングによって教示された経路等に基づいた動作を行うことができる。
【００３５】
ティーチングにおいて、正規のノズル３５が、被処理物Ｗや周辺の物体（ワークの一例）に接触して損傷を受ける可能性がある。ノズル３５は、例えば、セラミックス等で製造されており、高価な部材である。そこで、本実施形態のプラズマ装置１０では、ティーチングを行う場合に、ノズル３５の代わりにティーチングノズル１０１をヘッド本体部３１に装着することができる。
【００３６】
図６及び図７に示すように、ダミーノズル部１０５には、上記したノズル部８７とは異なり、ノズル側プラズマ通路７７や貫通孔９１が形成されていない。ダミーノズル部１０５は、Ｘ方向に延びた後に折り返すクランク形状となっている。詳述すると、ダミーノズル部１０５は、基端部１２１、ダンパ部１２３を備えている。基端部１２１は、Ｚ方向に延びる四角柱形状をなしている。基端部１２１の上端面には、磁石１２５が取り付けられている。磁石１２５は、例えば、円盤形状をなし、一方の平面（磁極の面）を基端部１２１の上面から露出させている。ダミーノズル部１０５は、基端部１２１の磁石１２５を、金属製の取付部１０３の下面に吸着させることで、取付部１０３に対して取り付けられる。
【００３７】
ダンパ部１２３は、Ｚ方向における基端部１２１の下端に接続され、基端部１２１と一体形成されている。ダンパ部１２３は、基端部１２１の下端からＸ方向の一方側（図６における右側）へと延び、折り返して再度Ｘ方向の他方側（図６における左側）へと延びている。以下の説明では、図６に示すように、ダンパ部１２３の上部側の部分を第１ダンパ部１２３Ａ、下部側の部分を第２ダンパ部１２３Ｂと称して説明する。
【００３８】
第１ダンパ部１２３Ａは、基端部１２１の下端からＸ方向に延びる略四角柱形状をなしている。ダミーノズル部１０５を取付部１０３に吸着させた状態では、第１ダンパ部１２３Ａの上面は、第１切り欠き部１２７の溝を間に挟んで取付部１０３の下面と対向する位置となる。第１切り欠き部１２７は、図６における右側から左側に向かってダンパ部１２３を切り欠かいた溝として形成されている。
【００３９】
また、第１ダンパ部１２３Ａは、Ｘ方向の先端部（図６における右側端部）において下方へと直角に折れ曲がり、第２ダンパ部１２３Ｂと接続されている。第２ダンパ部１２３Ｂは、Ｘ方向に延びる略板状をなしている。Ｚ方向における第１ダンパ部１２３Ａの幅Ｗ１は、第２ダンパ部１２３Ｂの幅Ｗ２に比べて小さくなっている。また、基端部１２１及びダンパ部１２３のＹ方向における厚さＷ３は、同一となっている。厚さＷ３は、例えば、正規のノズル３５のノズル部８７のＹ方向における厚さと同一となっている。第１ダンパ部１２３Ａと、第２ダンパ部１２３Ｂとは、第２切り欠き部１２９の溝を間に挟んで対向した位置に配置されている。第２切り欠き部１２９は、図６における左側から右側に向かってダンパ部１２３を切り欠かいた溝として形成されている。
【００４０】
上記したように、Ｙ方向の一方側から見たダミーノズル部１０５の形状は、Ｘ方向に折れ曲がったクランク形状となっている。Ｘ方向における基端部１２１の幅は、第１切り欠き部１２７を形成することで、ダミーノズル部１０５の他の部分に比べて細くなっている。また、第１ダンパ部１２３Ａと第２ダンパ部１２３Ｂの接続部分のＸ方向における幅も、第２切り欠き部１２９を形成することで、ダミーノズル部１０５の他の部分に比べて細くなっている。
【００４１】
例えば、図６に示すように、ティーチング中に被処理物Ｗや他の物体からＸ方向の外力Ｆｘがダミーノズル部１０５に加えられた場合を考える。図６の右側に向かう外力Ｆｘを第２ダンパ部１２３Ｂに加えられた場合、ダミーノズル部１０５は、第２切り欠き部１２９の溝を広げるようにして外力Ｆｘを軽減する。また、図６の左側に向かう外力Ｆｘを第１ダンパ部１２３Ａや第２ダンパ部１２３Ｂに加えられた場合、ダミーノズル部１０５は、第１切り欠き部１２７の溝を広げるようにして外力Ｆｘを軽減する。
【００４２】
従って、本実施形態の第１及び第２切り欠き部１２７，１２９（軽減部の一例）は、ダミーノズル部１０５の一部を、他の部分に比べて細くするように切り欠いた切り欠き部である。第１及び第２切り欠き部１２７，１２９は、外力Ｆｘを加えられた場合に、外力Ｆｘを加えられた方向へダミーノズル部１０５が変形するのにともない、切り欠いた溝の幅を広げるように変形する（溝の形状を変更する）。これによれば、被処理物Ｗや他の部材（ワークの一例）からティーチングノズル１０１へ外力Ｆｘが加えられた場合に、第１及び第２切り欠き部１２７，１２９を変形させながら加えられた外力Ｆｘを軽減することができる。
【００４３】
同様に、図６に示すＹ方向に沿った外力Ｆｙがダミーノズル部１０５に加えられた場合、第１及び第２切り欠き部１２７，１２９は、切り欠いた溝の一部を広げるように変形して外力Ｆｙを軽減することができる。同様に、図６に示すＺ方向に沿った外力Ｆｚがダミーノズル部１０５に加えられた場合、第１及び第２切り欠き部１２７，１２９は、切り欠いた溝を狭くするように変形してＦｚを軽減することができる。これにより、被処理物Ｗや他の部材に加わる反力を低減して、被処理物Ｗ等が損傷するのを抑制することができる。
【００４４】
また、上記したように、ダミーノズル部１０５は、取付部１０３に対して磁石１２５によって着脱可能に構成されている。ダミーノズル部１０５は、所定の大きさ以上の外力が被処理物Ｗ等から加えられた場合に、取付部１０３から外れて分離する構成となっている。これによれば、ティーチングノズル１０１と被処理物Ｗ等が接触した場合に、被処理物Ｗ等からティーチングノズル１０１へ所定の大きさ以上の外力Ｆｘ等が加えられると、ダミーノズル部１０５が、取付部１０３から外れて分離する。これにより、被処理物Ｗ等とティーチングノズル１０１とに一定以上の力が加わらないようにすることで、ティーチングノズル１０１と被処理物Ｗ等との接触による被処理物Ｗ等の損傷を抑制できる。
【００４５】
また、ティーチングノズル１０１は、磁力によりダミーノズル部１０５を取付部１０３に吸着させる磁石１２５を有する。これによれば、磁石１２５の磁力や取付部１０３の金属材料を変更し取付部１０３と磁石１２５との磁気吸着力を調整することで、ティーチングノズル１０１へ所定の大きさ以上の外力Ｆｘ等が加えられた場合に、ダミーノズル部１０５を適切に取付部１０３から分離させることができる。
【００４６】
また、本実施形態のダミーノズル部１０５は、樹脂などの柔らかい弾性部材で形成されている。このため、ダミーノズル部１０５と被処理物Ｗ等の接触が発生した場合に、被処理物Ｗ等をダミーノズル部１０５によって損傷させる可能性を低減できる。
【００４７】
なお、ダミーノズル部１０５を金属で形成し、磁石１２５を取付部１０３の下面に固定しても良い。そして、取付部１０３の下面に取り付けた磁石１２５によって、金属のダミーノズル部１０５を取付部１０３側に吸着させても良い。この場合、取付部１０３は、金属でなくとも良い。また、取付部１０３と、ダミーノズル部１０５のぞれぞれに磁石１２５を配置して、互いの磁石１２５により取付部１０３とダミーノズル部１０５とを吸着させても良い。この場合、取付部１０３、ダミーノズル部１０５ともに金属でなくとも良い。
【００４８】
磁気吸引力に抗してダミーノズル部１０５を取付部１０３から取り外すのに必要な力の大きさは、特に限定されない。例えば、ダミーノズル部１０５は、ロボット１３の加速や減速にともなってダミーノズル部１０５に加わる慣性力に抗して脱落せずに取付部１０３に吸着される必要がある。このため、磁石１２５の磁力の大きさは、ティーチング中のロボット１３の移動に耐えれるだけの大きさが必要となる。一方で、ダミーノズル部１０５が被処理物Ｗ等に接触し外力Ｆｘ等が加わった場合に、被処理物Ｗを損傷させる前に、ダミーノズル部１０５を取付部１０３から脱落させることが好ましい。このため、磁石１２５の磁力は、外力Ｆｘ等の大きさ、被処理物Ｗ等の硬度、第１及び第２切り欠き部１２７，１２９による外力Ｆｘ等の軽減率などに基づいて設定することができる。従って、ティーチングにおける様々な条件を加味して磁気吸引力を設定することが好ましい。
【００４９】
ここで、プラズマガスを噴出するノズル３５と、被処理物Ｗとの距離、即ち、プラズマガスの照射距離の調整は、プラズマ処理の効果を高める上で重要な要素となる。このため、ティーチングにおいて適切な照射距離となる経路を教示する必要がある。ティーチングを行った照射距離が短かった場合、プラズマガスやヒートガスによって被処理物Ｗを変形等させる虞がある。一方、ティーチングを行った照射距離が長かった場合、プラズマガスが被処理物Ｗまで十分に到達せず、プラズマガスによる効果（濡れ性の向上効果など）が低下する虞がある。
【００５０】
そこで、本実施形態のティーチングノズル１０１は、照射距離を確認するための距離ゲージを取り付け可能となっている。図６に示すように、第２ダンパ部１２３Ｂには、Ｙ方向に貫通する複数（本実施形態では２つ）の取付孔１３１が形成されている。２つの取付孔１３１は、Ｘ方向において所定の間隔を間に設けて形成されている。
【００５１】
図１０は、距離ゲージを取り付けたティーチングノズル１０１を示している。図１０に示すように、ティーチングノズル１０１の第２ダンパ部１２３Ｂには、第１距離ゲージ１３３と、第２距離ゲージ１３４とが取り付けられている。第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、例えば、第２ダンパ部１２３Ｂに形成された取付孔１３１（図６参照）に挿通したボルト１３５に対して裏側でナット（図視略）を締め付けることで、第２ダンパ部１２３Ｂに対して固定されている。
【００５２】
第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、例えば、プラスチック製のフィルムであり、弾性変形可能に形成されている。なお、第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４の材料は、プラスチックに限らず、ゴムやウレタンなどの他の弾性部材でも良い。また、第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４の材料としては、発砲スチロール等の弾性変形せずとも、被処理物Ｗに損傷を与え難い部材であれば採用することができる。
【００５３】
第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、長方形の薄いフィルム上に形成されている。第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、第２ダンパ部１２３Ｂに固定された基端部から被処理物Ｗ等側、即ち、プラズマガスの噴射方向（図１０におけるＺ方向に沿った下方向）に向かって突出している。第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、互いに平行をなす状態で第２ダンパ部１２３Ｂに固定されている。第１距離ゲージ１３３のＺ方向に沿った突出長さＬ１及び第２距離ゲージ１３４のＺ方向に沿った突出長さＬ２は、正規のノズル３５から被処理物Ｗへ向かって噴出するプラズマガスの照射距離に応じた長さとなっている。ここでいう突出長さとは、第２ダンパ部１２３Ｂの下端からＺ方向に沿って下方に向かって突出する距離である。例えば、突出長さは、ノズル側プラズマ通路７７の開口７７Ａ（図４参照）を原点とする距離であり、プラズマガスの照射距離を測定する方向に沿った長さである。
【００５４】
第２距離ゲージ１３４の突出長さＬ２は、第１距離ゲージ１３３の突出長さＬ１に比べて長さＬ３だけ長くなっている。例えば、所望の合格基準の照射距離を、第１距離ゲージ１３３の先端から第２距離ゲージ１３４の先端までの範囲（長さＬ３の範囲）に設定する。これにより、第２距離ゲージ１３４の先端を被処理物Ｗに接触させつつ、第１距離ゲージ１３３の先端を被処理物Ｗに接触させない状態でティーチングを行うことで、合格基準の照射距離でティーチングを行うことが可能となる。例えば、長さＬ３の範囲に被処理物Ｗの照射対象部位を配置しつつ、ティーチングを行う。この際、第２距離ゲージ１３４は、被処理物Ｗに接触することで弾性変形する。
【００５５】
上記したように、第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、弾性変形可能に構成され、取付部１０３に吸着されたダンパ部１２３から突出した状態で保持される。ティーチングにおいて、ティーチングノズル１０１は、まず先に第２距離ゲージ１３４から被処理物Ｗと接触することとなる。このため、ティーチングにおいて、接触する可能性の高い第２距離ゲージ１３４を弾性変形可能に構成することで、被処理物Ｗ等の損傷を抑制できる。
【００５６】
また、ティーチングにおいて、ティーチングノズル１０１と被処理物Ｗとの距離、即ち、照射距離を、目視で確認する場合、ユーザの目線の違いなどから照射距離にばらつきが発生する可能性がある。これに対し、第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４を、所望の照射距離に応じた突出長さＬ１，Ｌ２で形成することで、各ユーザは、突出長さＬ１，Ｌ２を共通の基準としてティーチングを行うことができる。これにより、ティーチングにおける照射距離のばらつきの発生を抑制できる。
【００５７】
また、第１距離ゲージ１３３と第２距離ゲージ１３４とは、異なる突出長さＬ１，Ｌ２で、互いに平行な状態で配置される。そして、所望の合格基準の照射距離を、第１距離ゲージ１３３の先端から第２距離ゲージ１３４の先端までの範囲に設定される。これにより、ユーザは、第２距離ゲージ１３４を被処理物Ｗに接触させつつ、第１距離ゲージ１３３を被処理物Ｗに接触させない状態でティーチングを行うことで、合格基準の照射距離でティーチングを容易行うことが可能となる。
【００５８】
因みに、被処理物Ｗやその周辺の部材は、ワークの一例である。第１及び第２切り欠き部１２７，１２９は、軽減部の一例である。第１及び第２距離ゲージ１３３，１３４は、距離ゲージの一例である。
【００５９】
以上、上記した本実施形態では、以下の効果を奏する。
ティーチングノズル１０１のダミーノズル部１０５は、取付部１０３に保持され、被処理物Ｗから外力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが加えられた場合に加えられた外力を軽減する軽減部（第１切り欠き部１２７など）を有する。これによれば、ティーチングノズル１０１と被処理物Ｗとが接触した場合に、被処理物Ｗからティーチングノズル１０１へ加えられた外力Ｆｘ等を、軽減部によって軽減することができる。これにより、ティーチングノズル１０１から被処理物Ｗへ加えられる反力を軽減できる。従って、ティーチングにおいて、ティーチングノズル１０１と被処理物Ｗとの接触による被処理物Ｗの損傷を抑制できる。
【００６０】
尚、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、ティーチングノズル１０１は、図１１に示すように、第２距離ゲージ１３４を取り付けずに、第１距離ゲージ１３３のみを取り付けた構成でも良い。この際、第１距離ゲージ１３３の突出長さＬ１を、図１０に示す突出長さＬ１に長さＬ３だけ加えた長さにしても良い。また、図１０に示すように、第１距離ゲージ１３３に目盛り１４１を設けても良い。これにより、ユーザは、被処理物Ｗ等に接触して折れ曲がった部分の第１距離ゲージ１３３の目盛り１４１を確認することで、合格基準の照射距離を確認できる。
【００６１】
また、図１２に示すように、ダミーノズル部１０５は、第１及び第２切り欠き部１２７，１２９を備えない構成でも良い。ダミーノズル部１０５は、例えば、Ｙ方向に所定の厚みを有し、Ｚ方向に延びる板状でも良い。この場合、板状のダミーノズル部１０５の上面に磁石１２５（図６参照）を設けても良い。これにより、所定の大きさ以上の外力が加わった場合に、ダミーノズル部１０５を、取付部１０３から外すことができる。
【００６２】
また、図１３に示すように、ダミーノズル部１０５は、螺旋状をなす形状（コイルバネのような形状）でも良い。このような形状であっても外力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚのいずれかがダミーノズル部１０５に加わった場合に、ダミーノズル部１０５は、外力の加えられた方向へ変形し、加えられた外力を軽減することができる。この場合、螺旋形状をなす部分は、本開示の軽減部として機能する。
【００６３】
また、図１４に示すように、ダミーノズル部１０５は、円柱形状の棒でも良い。また、円柱形状のダミーノズル部１０５の上面に磁石１２５を設け、取付部１０３から取り外せるようにしても良い。このような構成であっても、所定の大きさ以上の外力Ｆｘ等がダミーノズル部１０５に加わることで、ダミーノズル部１０５を、取付部１０３から取り外すことができる。
また、ダミーノズル部１０５と、取付部１０３とを着脱可能に取り付ける方法は、磁石１２５を用いた方法に限らず、マジックテープや粘着テープ等を用いた方法でも良い。
【符号の説明】
【００６４】
３５  ノズル、３１  ヘッド本体部、１０３  取付部、１０５  ダミーノズル部、１０１  ティーチングノズル、１２５  磁石、１２７  第１切り欠き部（軽減部）、１２９  第２切り欠き部（軽減部）、１３３  第１距離ゲージ（距離ゲージ）、１３４  第２距離ゲージ（距離ゲージ）、Ｌ１  突出長さ、Ｌ２  突出長さ、Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ  外力、Ｗ  被処理物（ワーク）。
【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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