(57)【要約】【課題】作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるワークに設けられた孔へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接方法および溶接装置を提供する。【解決手段】溶接トーチ２０による溶接前に、アーム１１の移動により、保持部材４０に磁石により吸引されて保持されている封止部材３０がワークに設けられたネジ孔等の孔に挿入されて該孔が封止される。そして、アーム１１の移動により保持部材４０が孔の中心軸に垂直で且つ封止部材３０と反対側の方向へ移動させられることによって、封止部材３０が保持部材４０から離脱させられて孔に残置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットに備えられたアームを移動させることにより、該アームに設けられた保持部材に着脱自在に保持されている封止部材をワークに設けられた孔に挿入して該孔を封止するステップと、
前記アームを移動させることにより、前記孔に挿入されている前記封止部材を前記保持部材から離脱させて前記孔に残置するステップと、
前記封止部材を前記孔に残置した状態で、前記アームの先端に連結された溶接手段が前記ワークを溶接するステップと、を有し、
前記保持部材は、前記封止部材を磁力により吸引して保持する磁石を備え、
前記封止部材は、前記孔に挿入する挿入部と、該挿入部の挿入方向と反対側の端部に設けられ前記孔よりも大きい径方向寸法を有する蓋部と、前記蓋部から前記挿入部と反対側に延出し前記保持部材の前記磁石が吸引する軸部とを備え、
前記残置するステップにおいて、前記封止部材を前記保持部材から離脱させる場合、前記アームに設けられた前記保持部材が前記孔の中心軸に垂直で且つ前記封止部材と反対側の方向へ移動させられる
ことを特徴とするロボットを用いる溶接方法。
【請求項２】
前記アームを移動させることにより、前記保持部材が前記孔に挿入されている前記封止部材を保持して前記孔から引き抜くステップを有し、
前記保持部材は、前記封止部材を保持する際に前記封止部材の前記軸部を前記磁石へ案内する案内部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットを用いる溶接方法。
【請求項３】
前記案内部材は、前記磁石と反対側に向かってＶ字状に拡開するとともに、前記磁石側に開口部が形成されており、
前記磁石の一部が、前記軸部と接触可能に、前記案内部材の前記開口部において前記案内部材の内側に形成される空間に露呈している
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットを用いる溶接方法。
【請求項４】
前記封止部材は、前記軸部の前記蓋部と反対側の端部に設けられ前記軸部よりも大きい径方向寸法を有する頭部をさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットを用いる溶接方法。
【請求項５】
前記封止部材の前記軸部は、円柱形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロボットを用いる溶接方法。
【請求項６】
アームを備えるロボットと、
前記アームの先端に連結され、ワークを溶接する溶接手段と、
前記ワークに設けられた孔に挿入して該孔を封止する封止部材と、
前記アームに設けられ、前記封止部材を着脱自在に保持する保持部材と、
前記溶接手段による溶接前に、前記アームを移動させることにより前記保持部材に保持されている前記封止部材を前記孔に挿入して該孔を封止し、前記アームを移動させることにより前記封止部材を前記保持部材から離脱させて前記孔に残置する制御を行う制御部と、を有し、
前記保持部材は、前記封止部材を磁力により吸引して保持する磁石を備え、
前記封止部材は、前記孔に挿入する挿入部と、該挿入部の挿入方向と反対側の端部に設けられ前記孔よりも大きい径方向寸法を有する蓋部と、前記蓋部から前記挿入部と反対側に延出し前記保持部材の前記磁石が吸引する軸部とを備え、
前記制御部は、前記封止部材を前記保持部材から離脱させる場合、前記アームに設けられた前記保持部材を前記孔の中心軸に垂直で且つ前記封止部材と反対側の方向へ移動させる
ことを特徴とするロボットを用いる溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットを用いる溶接方法および溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットを用いたＭＩＧ溶接やスポット溶接により、車体等のワークの溶接が行われている。このようなワークにおける溶接部位の近傍に、他の部材との連結等のために用いる孔として予めウエルドナット（溶接ナット）のネジ孔が設けられている場合がある。この場合、そのまま溶接作業が行われると、溶接時のスパッタが飛散してネジ孔の口部や内部に入り込んで溶着してしまうおそれがある。このため、後工程において、ボルトをネジ孔に全く螺合できなかったり、ボルトが最後まで螺合されずに座面から浮き上がったりしてしまい、対策としてネジ孔を修復しなければならないといった問題が生じていた。
【０００３】
このような溶接時におけるネジ孔へのスパッタの付着を防止する技術として、特開昭５９−１０７７７９号公報（特許文献１）や、特開２００７−２６８５７４号公報（特許文献２）に記載の技術がある。
【０００４】
特許文献１には、溶接部の近傍に設けられる孔部に外側からエアーを吹き付けながら、溶接部の溶接を行ない、孔部に対するスパッタの付着を防止するようにした技術が提案されている（特許請求の範囲参照）。
また、特許文献２には、ワークに穿設されたネジ孔に、外周面に雄ネジ部が螺刻されたマスキング部材を螺合させてマスキングし、ワークの溶接加工を行う技術が提案されている（請求項４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１０７７７９号公報
【特許文献２】特開２００７−２６８５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、孔部へのスパッタの侵入を防止するためにエアーノズルを備えるエアー供給装置が別途必要となる。したがって特許文献１に記載の技術は、設備スペースが増大して設備が大型化するとともに、例えば比較的狭い作業場所ではエアーホースを配することが困難になるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術においては、ワークのネジ孔に対してマスキング部材をねじ入れたり出したりしてマスキング部材を着脱しなければならず、比較的高精度のマスキング部材の着脱装置が別途必要となる。したがって特許文献２に記載の技術は、作業工数および設備スペースが増大することになり、迅速に流動する生産ラインに対しては適用が難しいものである。
【０００８】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるワークに設けられた孔へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接方法および溶接装置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】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロボットに備えられたアームを移動させることにより、該アームに設けられた保持部材に着脱自在に保持されている封止部材をワークに設けられた孔に挿入して該孔を封止するステップと、前記アームを移動させることにより、前記孔に挿入されている前記封止部材を前記保持部材から離脱させて前記孔に残置するステップと、前記封止部材を前記孔に残置した状態で、前記アームの先端に連結された溶接手段が前記ワークを溶接するステップと、を有し、前記保持部材は、前記封止部材を磁力により吸引して保持する磁石を備え、前記封止部材は、前記孔に挿入する挿入部と、該挿入部の挿入方向と反対側の端部に設けられ前記孔よりも大きい径方向寸法を有する蓋部と、前記蓋部から前記挿入部と反対側に延出し前記保持部材の前記磁石が吸引する軸部とを備え、前記残置するステップにおいて、前記封止部材を前記保持部材から離脱させる場合、前記アームに設けられた前記保持部材が前記孔の中心軸に垂直で且つ前記封止部材と反対側の方向へ移動させられることを特徴とするロボットを用いる溶接方法である。
【００１０】
この発明によれば、既存の溶接用のロボットのアームに保持部材を設け、該保持部材に封止部材を着脱自在に保持させ、アームを移動させて封止部材の挿入部を孔に挿入することによって、簡易な構成により、挿入部および蓋部で孔を封止することができる。また、封止部材の挿入部が孔に挿入された状態で、保持部材を孔の中心軸に垂直で且つ封止部材から離反する方向へ移動させるだけで、磁石による軸部の磁着作用を断って、封止部材を保持部材から容易に離脱させて孔に残置することができる。
すなわち、作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるワークに設けられた孔へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接方法を提供することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロボットを用いる溶接方法であって、前記アームを移動させることにより、前記保持部材が前記孔に挿入されている前記封止部材を保持して前記孔から引き抜くステップを有し、前記保持部材は、前記封止部材を保持する際に前記封止部材の前記軸部を前記磁石へ案内する案内部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、保持部材が封止部材を保持しようとする場合には、封止部材の軸部が案内部材により案内されて磁石へと導かれるため、保持部材は封止部材を確実に保持することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロボットを用いる溶接方法であって、前記案内部材は、前記磁石と反対側に向かってＶ字状に拡開するとともに、前記磁石側に開口部が形成されており、前記磁石の一部が、前記軸部と接触可能に、前記案内部材の前記開口部において前記案内部材の内側に形成される空間に露呈していることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、保持部材が封止部材を保持しようとする場合には、封止部材の軸部がＶ字状に拡開した案内部材により該案内部材の内側へ容易に案内されて磁石へと導かれるとともに、封止部材の軸部が磁石に直接接触して磁着されるため確実に保持される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロボットを用いる溶接方法であって、前記封止部材は、前記軸部の前記蓋部と反対側の端部に設けられ前記軸部よりも大きい径方向寸法を有する頭部をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
このような構成では、保持部材が封止部材を保持した後に孔から引き抜こうとして孔の中心軸方向に沿って孔から離れる方向へ例えば上昇する場合、封止部材も保持部材に保持された状態でともに上昇する。このとき、飛散したスパッタによって封止部材がワークに僅かに付着されてしまう可能性がある。かかる場合でも封止部材を孔から確実に引き抜くために磁石の吸引力を大きくしてもよいが、軸部に頭部を設けることで、上昇する保持部材に備えられた案内部材の端部が頭部に当接して封止部材を持ち上げることができるため、保持部材は封止部材を孔から確実に引き抜くことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロボットを用いる溶接方法であって、前記封止部材の前記軸部は、円柱形状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、溶接時のスパッタが飛散して軸部に接触する場合でも点または線接触となり、スパッタの軸部への付着を効果的に抑制することができる。これにより、保持部材の磁石は、スパッタにより邪魔されることなく、封止部材の軸部をより確実に保持することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、アームを備えるロボットと、前記アームの先端に連結され、ワークを溶接する溶接手段と、前記ワークに設けられた孔に挿入して該孔を封止する封止部材と、前記アームに設けられ、前記封止部材を着脱自在に保持する保持部材と、前記溶接手段による溶接前に、前記アームを移動させることにより前記保持部材に保持されている前記封止部材を前記孔に挿入して該孔を封止し、前記アームを移動させることにより前記封止部材を前記保持部材から離脱させて前記孔に残置する制御を行う制御部と、を有し、前記保持部材は、前記封止部材を磁力により吸引して保持する磁石を備え、前記封止部材は、前記孔に挿入する挿入部と、該挿入部の挿入方向と反対側の端部に設けられ前記孔よりも大きい径方向寸法を有する蓋部と、前記蓋部から前記挿入部と反対側に延出し前記保持部材の前記磁石が吸引する軸部とを備え、前記制御部は、前記封止部材を前記保持部材から離脱させる場合、前記アームに設けられた前記保持部材を前記孔の中心軸に垂直で且つ前記封止部材と反対側の方向へ移動させることを特徴とするロボットを用いる溶接装置である。
【００２０】
この発明によれば、既存の溶接用のロボットのアームに保持部材を設け、該保持部材に封止部材を着脱自在に保持させ、アームを移動させて封止部材の挿入部を孔に挿入することによって、簡易な構成により、挿入部および蓋部で孔を封止することができる。また、封止部材の挿入部が孔に挿入された状態で、保持部材を孔の中心軸に垂直で且つ封止部材から離反する方向へ移動させるだけで、磁石による軸部の磁着作用を断って、封止部材を保持部材から容易に離脱させて孔に残置することができる。
すなわち、作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるワークに設けられた孔へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるワークに設けられた孔へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接方法および溶接装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットを用いる溶接装置を模式的に示す側面図である。
【図２】溶接対象のワークを溶接トーチとともに模式的に示す拡大断面図である。
【図３】図１に示される封止部材を着脱自在に保持する保持部材を示す拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は、保持部材の拡大正面図、（ｂ）は、保持部材の拡大側面図である。
【図５】封止部材の拡大側面図である。
【図６】溶接方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は、保持部材の動きを順次示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るロボットを用いる溶接装置（以下、単に「溶接装置」ともいう。）を模式的に示す側面図である。図２は、溶接対象のワークを溶接トーチとともに模式的に示す拡大断面図である。
【００２５】
図１に示すように、溶接装置１は、アーム１１を備えるロボット１０と、アーム１１の先端に連結され、ワークＷ（図２参照）を溶接する溶接トーチ（溶接手段）２０と、ワークＷに設けられたネジ孔（孔）２（図２参照）に挿入して該ネジ孔２を封止する封止部材３０と、アーム１１に設けられ、封止部材３０を着脱自在に保持する保持部材４０と、溶接装置１の動作を統括して制御する制御部５０と、を有している。
【００２６】
ロボット１０は、ここではＭＩＧ溶接（metal inert gas welding）を行う多関節型の溶接用のロボットである。ロボット１０は、アーム１１の先端に連結された溶接トーチ２０を、動作範囲内における任意の位置および姿勢に配置可能である。ロボット１０は、プログラム動作および教示動作が可能であり、溶接トーチ２０を予め教示された複数の教示点を経由して移動するように動作させることができる。
【００２７】
保持部材４０は、アーム１１の先端側寄りに、支持部１２を介して固定されている。保持部材４０の支持部１２への固定は、ここではネジ締結により行なわれるが、これに限定されるものではなく、例えば溶接により行われてもよい。
【００２８】
そして、ロボット１０は、保持部材４０を、動作範囲内における所定の位置および姿勢に配置可能である。なお、保持部材４０のアーム１１への設置位置および姿勢は、保持部材４０の移動の自由度が必要十分に得られる限り、適宜変更可能である。
【００２９】
図２に示すように、ＭＩＧ溶接は、ここでは、重ね合わせた２枚の金属板部材Ｗ１，Ｗ２であるワークＷの一方の金属板部材Ｗ１に形成した溶接孔３に溶接トーチ２０を接近させて溶接を行うものである。このため、ＭＩＧ溶接は、車体の開口部近傍の溶接に限らず、任意の位置の溶接に使用可能である。なお、図２では、溶接部位である溶接孔３は、１個のみ図示されているが、一般に、ワークＷには複数個設けられる。
【００３０】
溶接トーチ２０は、空気を遮断するイナートガスを供給するノズル２１と、ノズル２１の内部に配置されるコンタクトチップ（図示せず）の中心を通って供給される溶接用ワイヤ２２とを有する。溶接時には、ワークＷとコンタクトチップとの間に所定の高電圧を付加した状態で、イナートガスと溶接用ワイヤ２２とを供給しながら溶接トーチ２０をワークＷの溶接孔３に接近させる。これにより、高温のアークが発生し、その熱で溶融した溶接用ワイヤ２２が溶接孔３の内部に溶着することで、ワークＷの溶接が行われる。
【００３１】
図３は、図１に示される封止部材を着脱自在に保持する保持部材を示す拡大斜視図である。図４（ａ）は、保持部材の拡大正面図、図４（ｂ）は、保持部材の拡大側面図である。図５は、封止部材の拡大側面図である。
【００３２】
図３および図４に示すように、保持部材４０は、封止部材３０を磁力により吸引して保持する磁石４１を備えている。磁石４１は、ここでは円柱形状に形成されており、側面視して略Ｕ字（コの字）状の載置台４２の内部に配置されている。載置台４２は、磁石４１が載置される底壁４２ａと、底壁４２ａの対向する２つの端縁から垂直に立設される一対の側壁４２ｂとを有している。
【００３３】
載置台４２は、側面視して略Ｌ字状のブラケット４３の先端側に配置されている。そして、ボルト部材４（図４参照）が、ブラケット４３側からブラケット４３および載置台４２にそれぞれ形成された貫通孔（図示せず）を挿通して、磁石４１に設けられた雌ネジ（図示せず）に締結されることにより、磁石４１および載置台４２がブラケット４３に固定されている。ブラケット４３の基端側には、ブラケット４３を支持部１２（図１参照）に固定するためのボルト部材（図示せず）が挿通する貫通孔４３ａが形成されている。
【００３４】
また、保持部材４０は、封止部材３０を保持する際に封止部材３０の軸部３３を磁石４１へ案内する案内部材４４を備えている。案内部材４４は、磁石４１と反対側に向かってＶ字状に拡開する形状を呈している。載置台４２の一対の側壁４２ｂの端面（上面）は、案内部材４４の形状に対応するＶ字状に切り欠かれており、案内部材４４は、載置台４２の一対の側壁４２ｂ上に、例えば溶接により固定されている。
【００３５】
案内部材４４は、磁石４１側に開口部４４ａ（図４（ａ）参照）が形成されている。そして、磁石４１の一部、具体的には設置面と反対側の端面４１ａ（図４（ａ）参照）が、軸部３３と接触可能に、案内部材４４の開口部４４ａにおいて案内部材４４の内側に形成される空間Ｓ（図４（ａ）参照）に露呈している。
【００３６】
図２に示すように、ワークＷの金属板部材Ｗ１における溶接孔３の近傍に、ネジ孔２を有するウエルドナット（溶接ナット）５が、金属板部材Ｗ２に形成された貫通孔６と同軸位置に予め点溶接により固定されている。つまり、ウエルドナット５がワークＷに設けられることで、ワークＷにネジ孔２が設けられている。ウエルドナット５は、他の部材との連結等のために使用されるものであり、形状は特に限定されず、六角ナットであっても四角ナットであってもよい。なお、ウエルドナット５は、図２では金属板部材Ｗ２の上面側に設置されているが下面側に設置されていてもよい。また、ウエルドナット５は、例えば、金属板部材Ｗ１，Ｗ２が重なった部分を貫通して形成された貫通孔（図示せず）と同軸位置となるようにワークＷに設置されていてもよい。また、ネジ孔２は、ワークＷに形成されたバーリング孔に雌ネジ加工されたものであってもよい。
【００３７】
図３および図５に示すように、封止部材３０は、ネジ孔２（図２参照）に挿入する挿入部３１と、挿入部３１の挿入方向と反対側の端部に設けられネジ孔２よりも大きい径方向寸法を有する蓋部３２と、蓋部３２から挿入部３１と反対側に延出し保持部材４０の磁石４１が吸引する軸部３３とを備えている。
【００３８】
挿入部３１は、略円柱形状を呈しており、先端側が先端に向かって先細りとなる円錐テーパ形状に形成されている。蓋部３２は、ここでは略円盤形状に形成されており、挿入部３１側に形成され軸方向に垂直な端面３２ａ（図５参照）と、挿入部３１と反対側に形成され径方向外方に向かって挿入部３１側へ傾斜する円錐テーパ面３２ｂ（図５参照）とを有している。蓋部３２は、封止部材３０の挿入部３１がネジ孔２（図２参照）に挿入された場合に、封止部材３０をワークＷ（図２参照）上に支持するストッパとしての機能と、ネジ孔２の口部を覆う機能とを併せ持っている。
【００３９】
軸部３３は、ここでは円柱形状に形成されており、その側面が磁石４１により磁着されるようになっている。ただし、軸部３３は角柱形状とすることも可能である。また、封止部材３０は、軸部３３の蓋部３２と反対側の端部に設けられ軸部３３よりも大きい径を有する頭部３４をさらに備えている。頭部３４は、ここでは六角柱形状に形成されていて、封止部材３０は、ボルト部材を加工して製造可能となっている。ただし、頭部３４は、六角柱形状に限定されるものではなく、例えば略円柱形状に形成されていてもよい。
【００４０】
封止部材３０は、全体が一体として形成されていてもよいし、複数の部品が溶接等によって結合されて形成されていてもよい。例えば蓋部３２以外を一体で形成して、これを蓋部３２に形成された中央孔に挿入し、両者を溶接等で結合して封止部材３０が形成されてもよい。また、封止部材３０は、溶接時にスパッタが付着しないように、予め離型剤、油等のスパッタ付着防止剤が全面に塗布されることが好ましい。
【００４１】
制御部５０（図１参照）は、ロボット１０および溶接トーチ２０の動作を制御する。例えば、制御部５０は、溶接トーチ２０による溶接前に、アーム１１を移動させることにより保持部材４０に保持されている封止部材３０をネジ孔２（図２参照）に挿入して該ネジ孔２を封止し、アーム１１を移動させることにより封止部材３０を保持部材４０から離脱させてネジ孔２に残置する制御を行う。そして、制御部５０は、封止部材３０を保持部材４０から離脱させる場合、アーム１１に設けられた保持部材４０をネジ孔２の中心軸に垂直で且つ封止部材３０と反対側の方向へ移動させるように制御する。
【００４２】
次に、前記のように構成された溶接装置１を使用した溶接方法について、図１〜図５に加えて、図６および図７を参照して説明する。
図６は、溶接方法の手順を示すフローチャートである。図７（ａ）〜（ｆ）は、保持部材の動きを順次示す図である。なお、図６に示すフローチャートの内容は、制御部５０が予め決められたプログラムを実行することにより実施される。
【００４３】
まず、制御部５０がロボット１０に備えられたアーム１１を移動させることにより、アーム１１に設けられた保持部材４０に磁石４１により吸引されて着脱自在に保持されている封止部材３０をワークＷに設けられたウエルドナット５のネジ孔２に挿入して該ネジ孔２を封止する（Ｓ１、図７（ａ））。これにより、ネジ孔２の口部は封止部材３０の蓋部３２によって覆われ、ネジ孔２の内部は封止部材３０の挿入部３１が挿入されて、挿入部３１および蓋部３２でネジ孔２を封止することができる。
【００４４】
ここで、封止部材３０は、例えば、挿入部３１とネジ孔２の中心軸が略合致するようにネジ孔２の上方に位置された後、下方に移動させられてネジ孔２に挿入される。挿入部３１の先端側が先端に向かって先細りとなっているため、挿入部３１とネジ孔２の中心軸が挿入時に多少ずれていたとしても自動調心されて、挿入部３１をネジ孔２にスムーズに挿入することができる。
【００４５】
続いて、制御部５０がアーム１１を移動させることにより、ネジ孔２に挿入されている封止部材３０を保持部材４０から離脱させてネジ孔２に残置する（Ｓ２、図７（ｂ））。ここで、封止部材３０を保持部材４０から離脱させる場合、アーム１１に設けられた保持部材４０がネジ孔２の中心軸に垂直で且つ封止部材３０と反対側の方向（図７（ｂ）の矢印方向）へ移動させられる。これにより、挿入部３１がネジ孔２に挿入されたままで、磁石４１による軸部３３の磁着作用を断って、封止部材３０を保持部材４０から容易に離脱させることができる。
【００４６】
続いて、保持部材４０は、封止部材３０から離反するように、例えば図７（ｃ）の矢印方向に移動させられる（Ｓ３、図７（ｃ））。
【００４７】
そして、封止部材３０をネジ孔２に残置した状態で、アーム１１の先端に連結された溶接トーチ２０（図２参照）がワークＷを溶接する（Ｓ４）。この溶接時においてスパッタが溶接部位である溶接孔３周辺やネジ孔２付近に飛散するものの、図７（ｃ）に示すように挿入部３１および蓋部３２でネジ孔２が封止されているため、スパッタがネジ孔２の口部や内部に付着することが防止される。
【００４８】
また、封止部材３０の軸部３３は、ワークＷに垂直に置かれるため、溶接時に飛散するスパッタは軸部３３に当たって落下し、軸部３３への付着が抑制される。さらに、封止部材３０の軸部３３が円柱形状に形成されているため、溶接時のスパッタが飛散して軸部３３に接触する場合でも点または線接触となり、スパッタの軸部３３への付着を効果的に抑制することができる。これにより、保持部材４０の磁石４１は、スパッタにより磁着作用が邪魔されることなく、封止部材３０の軸部３３をより確実に保持することができる。
【００４９】
また、蓋部３２に傾斜した円錐テーパ面３２ｂを形成し、さらに、封止部材３０の全面にスパッタ付着防止剤を塗布することにより、溶接時に飛散するスパッタが封止部材３０に接触して付着することを効果的に抑制することができる。このように封止部材３０は、スパッタが付着して形状が変化したり劣化したりすることによって機能が損なわれることが防止される。
【００５０】
所定の溶接作業が終了すると、制御部５０がアーム１１を移動させることにより、保持部材４０がネジ孔２に挿入されている封止部材３０に近接するように、例えば図７（ｄ）の矢印方向に移動させられる（Ｓ５、図７（ｄ））。
【００５１】
続いて、制御部５０がアーム１１を移動させることにより、保持部材４０がネジ孔２の中心軸に垂直で且つ封止部材３０側の方向（図７（ｅ）の矢印方向）へ移動させられ、保持部材４０がネジ孔２に挿入されている封止部材３０を磁石４１により吸引して保持する（Ｓ６、図７（ｅ））。
【００５２】
このとき、例えばウエルドナット５が僅かに傾いて設置されている場合等には、封止部材３０は、軸部３３がワークＷの表面に対して傾斜して置かれる可能性がある。かかる場合でも、封止部材３０の軸部３３がＶ字状に拡開した案内部材４４により該案内部材４４の内側へ容易に案内されて磁石４１へと導かれる。また、磁石４１の端面４１ａが案内部材４４の開口部４４ａにおいて空間Ｓに露呈しており、封止部材３０の軸部３３が磁石４１に直接接触して磁着されるため確実に保持される。
【００５３】
続いて、制御部５０がアーム１１を移動させることにより、保持部材４０がネジ孔２の中心軸方向（図７（ｆ）の矢印方向）に沿ってネジ孔２から離れる方向へ例えば上昇すると、封止部材３０も保持部材４０に保持された状態でともに上昇して、封止部材３０がネジ孔２から引き抜かれる（Ｓ７、図７（ｆ））。そして、磁石４１に磁着された封止部材３０は、図３に示すような保持部材４０上に載置されるような安定した姿勢で待機する。
【００５４】
このとき、例えば封止部材３０が傾斜して封止部材３０の蓋部３２の下の隙間からネジ孔２付近にスパッタが万一侵入した場合や、蓋部３２がワークＷである車体の壁部（図示せず）に近接しており、蓋部３２と壁部との間の狭い隙間にスパッタが万一入り込んだ場合等、飛散したスパッタによって、封止部材３０がワークＷに僅かに付着されてしまう可能性がある。かかる場合でも封止部材３０をネジ孔２から確実に引き抜くために磁石４１の吸引力を大きくしてもよいが、軸部３３に頭部３４を設けることで、上昇する保持部材４０に備えられた案内部材４４の端部が頭部３４に当接して封止部材３０を持ち上げることができるため、保持部材４０は封止部材３０をネジ孔２から確実に引き抜くことができる。
【００５５】
前記したように本実施形態によれば、既存の溶接用のロボット１０のアーム１１に保持部材４０を設け、該保持部材４０に封止部材３０を着脱自在に保持させ、アーム１１を移動させて封止部材３０の挿入部３１をネジ孔２に挿入することによって、簡易な構成により、挿入部３１および蓋部３２でネジ孔２を封止することができる。また、封止部材３０の挿入部３１がネジ孔２に挿入された状態で、保持部材４０をネジ孔２の中心軸に垂直で且つ封止部材３０から離反する方向へ移動させるだけで、磁石４１による軸部３３の磁着作用を断って、封止部材３０を保持部材４０から容易に離脱させてネジ孔２に残置することができる。
すなわち、作業工数の増大を抑えるとともに設備スペースの増大を防止しつつ、溶接時におけるネジ孔２へのスパッタの付着を効果的に防止することが可能な、ロボットを用いる溶接方法および溶接装置１を提供することができる。
【００５６】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ或いは選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記した実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。
【００５７】
例えば、前記した実施形態では、ワークＷの溶接は、溶接部位（溶接孔３）が点状となるＭＩＧ溶接の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えばワークＷの側端縁における溶接等の溶接部位が線状となるＭＩＧ溶接にも適用可能であり、さらには、重ね合わせた金属板部材を一対の電極で表裏から挟圧して溶接するスポット溶接にも適用可能である。
【００５８】
また、前記した実施形態では、アーム１１に設けられた１個の保持部材４０に１個の封止部材３０が保持されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アーム１１に設けられた１個の保持部材４０に複数個の封止部材３０が保持されて、複数個のネジ孔２に対応可能に構成されてもよい。さらには、アーム１１に複数個の保持部材４０が設けられてもよい。
【００５９】
また、前記した実施形態では、封止部材３０による封止対象の孔がネジ孔２である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、封止部材３０による封止対象の孔が例えば他の部材との連結等のためにボルト部材が挿通されるボルト孔である場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１      溶接装置
２      ネジ孔（孔）
５      ウエルドナット
１０    ロボット
１１    アーム
２０    溶接トーチ（溶接手段）
３０    封止部材
３１    挿入部
３２    蓋部
３３    軸部
３４    頭部
４０    保持部材
４１    磁石
４４    案内部材
４４ａ  開口部
５０    制御部
Ｓ      空間
Ｗ      ワーク
Ｗ１，Ｗ２  金属板部材
【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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