(57)【要約】【課題】  塗布作業に要するスペースや費用を大幅に低減することができるとともに、溶接作業の自由度向上に寄与することができるシーリングガンと、このシーリングガンを用いた作業切替えシステムと、を提供する。【解決手段】  溶接ロボットのアーム先端に固定されたスポット溶接ガン１０の一部１２ａと係合する係合部２１ｂを備えるシーリングガン２０である。溶接ロボット、スポット溶接ガン１０、シーリングガン２０及びガンホルダを備える作業切替えシステムであって、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０の一部１２ａとシーリングガン２０の係合部２１ｂとを係合させ、スポット溶接ガン１０を介してシーリングガン２０を駆動して塗布作業を行う一方、ガンホルダでシーリングガン２０を保持させ、スポット溶接ガン１０の一部１２ａとシーリングガン２０の係合部２１ｂとの係合状態を解除し、スポット溶接ガン１０を駆動して溶接作業を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ロボットのロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガンの一部と係合する係合部を備えることを特徴とするシーリングガン。
【請求項２】
前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴ってシーリング剤を吐出させるシーリング剤吐出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のシーリングガン。
【請求項３】
前記シーリング剤吐出手段は、
シーリング剤の吐出口を有する吐出ノズルと、
シーリング剤を収容する収容容器と、
前記吐出口と前記収容容器とを連通接続する供給管と、
前記収容容器内のシーリング剤を加圧する加圧手段と、
前記収容容器と前記供給管との間に介設され、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って開状態に移行することにより、前記収容容器から前記供給管へのシーリング剤の供給を許容する連動開閉弁と、
を有することを特徴とする請求項２に記載のシーリングガン。
【請求項４】
前記加圧手段は、
前記供給容器内を往復移動するピストンと、
前記ピストンに付勢力を加えることによりシーリング剤を加圧する付勢手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載のシーリングガン。
【請求項５】
前記加圧手段は、
前記収容容器内に圧縮空気を供給することによりシーリング剤を加圧する圧縮空気供給手段であることを特徴とする請求項３に記載のシーリングガン。
【請求項６】
前記シーリング剤吐出手段は、
シーリング剤の吐出口を有する吐出ノズルと、
シーリング剤を収容する収容容器と、
前記吐出口と前記収容容器とを連通接続する供給管と、
前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記収容容器内のシーリング剤を加圧することにより、シーリング剤を前記収容容器から前記供給管に供給する連動加圧手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載のシーリングガン。
【請求項７】
前記連動加圧手段は、
前記収容容器内を往復移動するピストンと、
前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記ピストンを駆動することによりシーリング剤を加圧する連動型ピストン駆動手段と、
を有することを特徴とする請求項６に記載のシーリングガン。
【請求項８】
前記連動加圧手段は、
前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記収容容器内に圧縮空気を供給することによりシーリング剤を加圧する連動型圧縮空気供給手段であることを特徴とする請求項６に記載のシーリングガン。
【請求項９】
溶接作業と塗布作業との切替えを行う作業切替えシステムであって、
ロボットアームを有する溶接ロボットと、
前記ロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガンと、
請求項１から８の何れか一項に記載のシーリングガンと、
前記シーリングガンを保持するガンホルダと、を備え、
前記溶接ロボットは、
前記スポット溶接ガンの一部と前記シーリングガンの前記係合部とを係合させ、前記スポット溶接ガンを介して前記シーリングガンを駆動して塗布作業を行う一方、前記ガンホルダで前記シーリングガンを保持させ、前記スポット溶接ガンの一部と前記シーリングガンの係合部との係合状態を解除するとともに前記スポット溶接ガンを駆動して溶接作業を行うことを特徴とする作業切替えシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーリングガン及び作業切替えシステムに関し、特に、自動車の車体組立ライン等での塗布作業に用いられるシーリングガン、及び、溶接作業と塗布作業の切替えを実現させる作業切替えシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の車体組立ライン等において、１対の電極でワークの溶接部位を挟持して所定の電力を印加することにより溶接を行うスポット溶接ガン（例えば特許文献１参照。）や、所定位置へのシーリング剤の吐出及び塗布を行うシーリングガン（例えば特許文献２参照。）が使用されている。また、近年においては、これらスポット溶接ガンやシーリングガンをロボットアームの先端に固定し、所定の制御装置によりロボットアームを駆動制御して溶接作業や塗布作業を自動的に行う技術が提案されている。
【０００３】
例えば、（１）溶接専用ロボットを用いて自動的に溶接作業を行うとともにシーリング専用ロボットを用いて自動的に塗布作業を行う技術や、（２）ロボットアームの先端にスポット溶接ガンとシーリングガンとを異なる取付角で固定し、アーム先端を回転させることにより溶接作業と塗布作業の切替えを行う技術や、（３）ＡＴＣ（Automatic Tools Changers：自動工具交換装置）を用いてスポット溶接ガンとシーリングガンとを交換することにより溶接作業と塗布作業の切替えを行う技術等が提案されている。
【特許文献１】特開平５−３３８３９４号公報（第３頁、第２図）
【特許文献２】特開平８−３１８１９２号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、溶接専用ロボットとともにシーリング専用ロボットを使用する技術（１）を採用すると、車体組立ライン近傍に広いスペースを確保する必要がある上に、高価なロボットを複数設置するため多大な費用がかかるという問題がある。また、ロボットアームの先端を回転させることにより溶接作業と塗布作業の切替えを行う技術（２）を採用すると、スポット溶接ガンの近傍にシーリングガンが取り付けられているため、溶接作業の自由度が制約されてしまう。また、技術（３）を採用した場合には、ＡＴＣ自体が高価であるため費用が嵩むという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、塗布作業に要するスペースや費用を大幅に低減することができるとともに、溶接作業の自由度向上に寄与することができるシーリングガンを提供することである。
【０００６】
また、本発明の課題は、前記したシーリングガンを用いた作業切替えシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、シーリングガンであって、溶接ロボットのロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガンの一部と係合する係合部を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、シーリングガンは、溶接ロボットのロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガンの一部と係合する係合部を備えるので、溶接ロボットは、スポット溶接ガンを介してシーリングガンを間接的に保持して塗布作業を行うことができる。従って、シーリング専用ロボットを採用することなく塗布作業を実現させることができるので、塗布作業に要するスペースを低減することができるとともに、シーリング専用ロボットを設置するための費用を削減することができる。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明によれば、スポット溶接ガンの一部と、シーリングガンの係合部と、の係合状態を解除することにより、塗布作業から溶接作業への切替えを容易に行うことができる。従って、ロボットアームの先端を回転させる技術を採用することなく作業の切替えを行うことができるので、溶接作業の自由度向上に寄与することができる。また、ＡＴＣを用いることなく塗布作業から溶接作業への切替えを行うことができるので、作業の切替えに要する費用を低減することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシーリングガンにおいて、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴ってシーリング剤を吐出させるシーリング剤吐出手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴ってシーリング剤を吐出させるシーリング剤吐出手段を備えるので、溶接ロボットでスポット溶接ガンのシャンク部を駆動することにより塗布作業を行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシーリングガンにおいて、前記シーリング剤吐出手段は、シーリング剤の吐出口を有する吐出ノズルと、シーリング剤を収容する収容容器と、前記吐出口と前記収容容器とを連通接続する供給管と、前記収容容器内のシーリング剤を加圧する加圧手段と、前記収容容器と前記供給管との間に介設され、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って開状態に移行することにより、前記収容容器から前記供給管へのシーリング剤の供給を許容する連動開閉弁と、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って連動開閉弁が開状態に移行するため、加圧手段によって加圧されたシーリング剤を収容容器から供給管に供給することができる。そして、供給管及び吐出ノズルを経由させてシーリング剤を吐出口から吐出することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシーリングガンにおいて、前記加圧手段は、前記供給容器内を往復移動するピストンと、前記ピストンに付勢力を加えることによりシーリング剤を加圧する付勢手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のシーリングガンにおいて、前記加圧手段は、前記収容容器内に圧縮空気を供給することによりシーリング剤を加圧する圧縮空気供給手段であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のシーリングガンにおいて、前記シーリング剤吐出手段は、シーリング剤の吐出口を有する吐出ノズルと、シーリング剤を収容する収容容器と、前記吐出口と前記収容容器とを連通接続する供給管と、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記収容容器内のシーリング剤を加圧することにより、シーリング剤を前記収容容器から前記供給管に供給する連動加圧手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って、連動加圧手段で収容容器内のシーリング剤を加圧することにより、シーリング剤を収容容器から供給管に供給することができる。そして、供給管及び吐出ノズルを経由させてシーリング剤を吐出口から吐出することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のシーリングガンにおいて、前記連動加圧手段は、前記収容容器内を往復移動するピストンと、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記ピストンを駆動することによりシーリング剤を加圧する連動型ピストン駆動手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のシーリングガンにおいて、前記連動加圧手段は、前記スポット溶接ガンのシャンク部の移動に伴って前記収容容器内に圧縮空気を供給することによりシーリング剤を加圧する連動型圧縮空気供給手段であることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、溶接作業と塗布作業との切替えを行う作業切替えシステムであって、ロボットアームを有する溶接ロボットと、前記ロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガンと、請求項１から８の何れか一項に記載のシーリングガンと、前記シーリングガンを保持するガンホルダと、を備え、前記溶接ロボットは、前記スポット溶接ガンの一部と前記シーリングガンの前記係合部とを係合させ、前記スポット溶接ガンを介して前記シーリングガンを駆動して塗布作業を行う一方、前記ガンホルダで前記シーリングガンを保持させ、前記スポット溶接ガンの一部と前記シーリングガンの係合部との係合状態を解除するとともに前記スポット溶接ガンを駆動して溶接作業を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、溶接ロボットは、スポット溶接ガンの一部とシーリングガンの係合部とを係合させ、スポット溶接ガンを介してシーリングガンを駆動して塗布作業を行うことができる。従って、シーリング専用ロボットを採用することなく塗布作業を実現させることができるので、作業に要するスペース及び費用を低減することができる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明によれば、溶接ロボットは、ガンホルダでシーリングガンを保持させ、スポット溶接ガンの一部とシーリングガンの係合部との係合状態を解除するとともにスポット溶接ガンを駆動して溶接作業を行うことができる。従って、ロボットアームの先端を回転させる技術を採用することなく作業の切替えを行うことができるので、溶接作業の自由度を高めることができる。また、ＡＴＣを採用することなく塗布作業から溶接作業への切替えを行うことができるので、作業の切替えに要する費用を低減することができる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明によれば、溶接ロボットは、ロボットアームの先端にスポット溶接ガンを常時固定した状態で溶接作業及び塗布作業を行うことができるので、ＡＴＣを採用した場合と比較して、工具の交換に要する時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１から８の何れか一項に記載の発明によれば、シーリングガンは、スポット溶接ガンの一部と係合する係合部を備えるので、溶接ロボットはスポット溶接ガンを介してシーリングガンを間接的に保持して塗布作業を行うことができる。この結果、塗布作業に要するスペース及び費用を大幅に低減することができる。また、スポット溶接ガンの一部とシーリングガンの係合部との係合状態を解除することにより、ＡＴＣ等を採用することなく塗布作業から溶接作業への切替えを行うことができるので、溶接作業の自由度向上に寄与することができるとともに、作業の切替えに要する費用を低減することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、溶接ロボットは、スポット溶接ガンの一部とシーリングガンの係合部とを係合させ、スポット溶接ガンを介してシーリングガンを駆動して塗布作業を行うので、塗布作業に要するスペース及び費用を低減することができる。また、溶接ロボットは、スポット溶接ガンの一部とシーリングガンの係合部との係合状態を解除してスポット溶接ガンで溶接作業を行うので、溶接作業の自由度を高めることができるとともに費用を低減することができる。さらに、溶接ロボットは、ロボットアームの先端にスポット溶接ガンを常時固定しているので、工具の交換に要する時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。本実施の形態においては、図１に示したスポット溶接ガン１０による溶接作業と、図１及び図２に示したシーリングガン２０による塗布作業と、を自在に切替えて実施することができる作業切替えシステムについて説明する。
【００２７】
まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る作業切替えシステムの構成について説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る作業切替えシステムは、図示されていない溶接ロボット、この溶接ロボットのロボットアームの先端に固定された図１に示すスポット溶接ガン１０、図１及び図２に示すシーリングガン２０、シーリングガン２０を保持する図２に示すガンホルダ３０、等を備えて構成されている。
【００２９】
スポット溶接ガン１０は、図１に示すように、シャンク部１１ａ、１１ｂと、これらシャンク部１１ａ、１１ｂの先端に各々固定されたチップ部１２ａ、１２ｂと、を備えている。スポット溶接ガン１０は、所定のワークの溶接部位をチップ部１２ａ、１２ｂで挟持した状態でチップ部１２ａ、１２ｂに所定量の電力を供給することにより、スポット溶接を行うものである。
【００３０】
スポット溶接ガン１０の一方のシャンク部１１ａは、図１（ａ）に示すように、シーリングガン２０のガンボディ２１に設けられた長穴２１ａに挿入される。また、スポット溶接ガン１０の他方のシャンク部１１ｂは、溶接ロボットによって駆動されて前方に移動することにより、後述する流路開閉スプール２５に接続されたシャフト２５ｂを押圧する。
【００３１】
シーリングガン２０は、図１に示すように、ガンボディ２１、ガンボディ２１の前方に取り付けられシーリング剤の吐出口２２ａ及び流路２２ｂを有するシーリング剤吐出ノズル２２、ガンボディ２１の下方に取り付けられたシーリング剤充填タンク２３、シーリング剤吐出ノズル２２の流路２２ｂとシーリング剤充填タンク２３とを連通接続するシーリング剤供給管２４、開閉弁として機能する流路開閉用スプール２５、ガンボディ２１の上方に取り付けられたシャンク固定位置決め用プレート２７、シャンク固定クランプ２８、等を備えて構成されている。
【００３２】
ガンボディ２１は、図１に示すように、前後方向に長い直方体状の構造物である。ガンボディ２１の略中央部には、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ａを挿入するための長孔２１ａが上下方向に貫通するように設けられている。また、この長孔２１ａを構成する後方壁部には、スポット溶接ガン１０のチップ部１２ａを係合させるチップ係合用凹部２１ｂ（係合部）が設けられている。また、ガンボディ２１の後方には長尺凹部２１ｃが設けられており、この長尺凹部２１ｃの内部には、円筒状の流路開閉用スプール２５が移動自在に配置されている。
【００３３】
流路開閉用スプール２５は、本発明における連動開閉弁であり、通常時はスプリング２５ａの付勢力でガンボディ２１の後方に向けて付勢されて「閉状態」とされ、シーリング剤充填タンク２３からシーリング剤供給管２４へのシーリング剤の供給を遮断している。一方、流路開閉用スプール２５の後方には、長尺のシャフト２５ｂが連接されている。このシャフト２５ｂがスポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂの前方移動により押圧されることにより、流路開閉用スプール２５がスプリング２５ａの付勢力に抗して前方に移動して「開状態」に移行する。このように流路開閉用スプール２５が「開状態」に移行すると、シーリング剤充填タンク２３からシーリング剤供給管２４へのシーリング剤の供給が許容されることとなる。
【００３４】
シーリング剤充填タンク２３は、本発明における収容容器であり、図１（ｂ）に示すように、タンク本体２３ａと、タンク本体２３ａの内部に上下に移動自在に収納された押出用ピストン２３ｂと、押出用ピストン２３ｂを上方に移動させるような付勢力を発生させるスプリング２３ｃと、を備えている。スプリング２３ｃは、本発明における付勢手段である。また、押出用ピストン２３ｂ及びスプリング２３ｃにより、本発明における加圧手段が構成される。
【００３５】
また、本実施の形態においては、ガンボディ２０とシーリング剤充填タンク２３との間に、逆止め弁２６ａ及び流路２６ｂを備えたプレート２６を設けている。そして、流路開閉スプール２５が「閉状態」にあるときに、プレート２６の逆止め弁２６ａ及び流路２６ｂを経由させてタンク本体２３ａの内部にシーリング剤を充填し、スプリング２３ｃにより押出用シリンダ２３ｂを上方に移動させてシーリング剤に圧力を加えている。このようにシーリング剤を加圧することにより、流路開閉スプール２５が「開状態」に移行した場合にシーリング剤をシーリング剤充填タンク２３から排出させることができる。
【００３６】
シーリング剤供給管２４は、図１（ａ）に示すように、複数の鋼管２４ａを継ぎ手２４ｂで接続して構成したものであり、平面形状がコ字状を呈するようにガンボディ２０の右側方に設けられている。また、シーリング剤供給管２４の前方に配置された継ぎ手２４ｂと鋼管２４ａの間には、図１（ａ）に示すように、シーリング剤の流量を調整する流量調整弁２４ｃが介設されている。
【００３７】
なお、シーリング剤吐出ノズル２２と、シーリング剤充填タンク２３と、シーリング剤供給管２４と、押出用シリンダ２３ｂ及びスプリング２３ｃ（加圧手段）と、流路開閉スプール２５と、によって本発明におけるシーリング剤吐出手段が構成されることとなる。
【００３８】
シャンク固定位置決め用プレート２７は、図１（ｂ）に示すように、ガンボディ２０の上面に略平行に配置された状態で垂直板２９を介してガンボディ２０の上面に固定された板状部材である。
【００３９】
シャンク固定位置決めプレート２７の前方には、図１（ａ）に示すように、シャンク固定クランプ２８の上板部を嵌合させるためのクランプ嵌合用凹部２７ａが形成されている。また、クランプ嵌合用凹部２７ａの後方部分は、図１（ａ）に示すように、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ａに連接されたアーム部１３の後方部分を当接させて位置決めを行うため略Ｖ字形に形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、クランプ嵌合用凹部２７ａを形成する左右壁部には、後述するシャンク固定機構３６のロックピン３７（図３参照）を挿入するためのピン孔２７ｂが穿設されている。
【００４０】
シャンク固定クランプ２８は、図１（ｂ）に示すように、回動軸２８ａを介してガンボディ２０に回動自在に取り付けられた第１板部２８ｂと、この第１板部２８ｂ対して略直角に設けられた第２板部２８ｃと、を備えた略Ｌ字状部材である。
【００４１】
シャンク固定クランプ２８の第１板部２８ｂとガンボディ２０の間には、図１（ｂ）に示すようにスプリング２８ｄが設けられ、第１板部２８ｂはスプリング２８ｄにより常時前方に引っ張られる方向に付勢されている。また、図１（ａ）に示すように、シャンク固定クランプ２８の第２板部２８ｃの後方部分は、スポット溶接ガン１０のアーム部１３の前方部分を当接させて固定するため略円弧形に形成されている。また、図１（ｂ）に示すように、シャンク固定クランプ２８の第２板部２８ｃには、後述するシャンク固定機構３６のロックピン３７（図３参照）を挿入するためのピン孔２８ｅが穿設されている。
【００４２】
なお、図１（ａ）に斜線で示した部分、すなわち、シャンク固定位置決め用プレート２７のクランプ嵌合用凹部２７ａの後方部分及びシャンク固定クランプ２８の第２板部２８ｃの後方部分は、可撓性を有する樹脂（例えばウレタン樹脂）で構成されている。従って、これらクランプ嵌合用凹部２７ａと第２板部２８ｃとを撓ませるようにしてスポット溶接ガン１０のアーム部１３を挟み、後述するシャンク固定機構３６でこれらを固定することにより、スポット溶接ガン１０のガタつきを防止することができる。
【００４３】
ガンホルダ３０は、図２に示すように、所定の位置に設置された柱状部３１、柱状部３１の上方に設けられ、シーリングガン２０のガンボディ２１の前方部分を保持するガンボディ保持部３２、ガンボディ保持部３２によって保持されたシーリングガン２０のガンボディ２１を固定するガンボディ固定クランプ３３、シーリングガン２０のシャンク固定クランプ２８を駆動するシャンク固定クランプ駆動部３４、シーリング剤充填具３５ａを上下に移動させる充填具駆動部３５、図３に示したシャンク固定機構３６、等を備えて構成されている。
【００４４】
ガンボディ保持部３２は、シーリングガン２０のガンボディ２１の外形に対応した内形を有する筒状体であり、図２に示すように、ガンボディ２１の前方部分を後方から挿入させて保持することができる。ガンボディ保持部３２の後方開口部には、ガンボディ２１の挿入を容易にするためのガイドフランジ３２ａが設けられている。また、ガンボディ保持部３２の前方開口部の内壁には、ガンボディ２１の前方壁部の一部を当接させて、ガンボディ２１の前方への移動を阻止する図示されていない内部フランジが設けられている。
【００４５】
ガンボディ固定クランプ３３は、図２に示すように、ガンボディ保持部３２の下方に設けられた第１回動軸３３ａを中心に回動するように構成されており、クランプ駆動部３３ｂによって駆動される。ガンボディ固定クランプ３３の一方の端部は、第２回動軸３３ｃを介して、前後移動自在なクランプ駆動部３３ｂの先端に取り付けられている。クランプ駆動部３３ｂを後方に移動させることにより、ガンボディ固定クランプ３３を破線で示した位置から実線で示した位置まで第１回動軸３３ａを中心に回動させることができる。
【００４６】
また、クランプ駆動部３３ｂの後方移動によってガンボディ固定クランプ３３を実線で示した位置まで回動させることにより、ガンボディ固定クランプ３３の他方の端部を、シーリングガン２０のガンボディ２１の長孔２１ａに下方から挿入し、長孔２１ａを構成する前方壁部に当接させることができる。このように、ガンボディ固定クランプ３３の他方の端部を、シーリングガン２０のガンボディ２１の長孔２１ａを構成する前方壁部に当接させることにより、シーリングガン２０の後方への移動を阻止することができる。なお、前記したように、ガンボディ２１の前方壁部をガンボディ保持部３２の内部フランジに当接させてシーリングガン２０の前方への移動を阻止することができるので、結果的に、シーリングガン２０を固定することができる。
【００４７】
シャンク固定クランプ駆動部３４は、図２に示すように、シーリングガン２０のシャンク固定クランプ２８に当接する当接板３４ａを備えており、当接板３４ａをシャンク固定クランプ２８に当接させた状態で後方に移動させることにより、回動軸２８ａを中心にシャンク固定クランプ２８を回動させることができる。このようにシャンク固定クランプ２８を後方に回動させることにより、シャンク固定クランプ２８の第２板部２８ｃと、シャンク固定位置決め用プレート２７のクランプ嵌合用凹部２７ａと、を近接させて、図１に示すようにスポット溶接ガン１０のアーム部１３を挟み込むことができる。
【００４８】
充填具駆動部３５は、シーリング剤充填具３５ａを上下に移動させるものであり、図２に示すように、柱状部３１に固定された中空大径ロッド３５ｂと、中空大径ロッド３５ｂの内部に上下方向に移動自在に配置された中空小径ロッド３５ｃと、を備えている。なお、シーリング剤充填具３５ａは、シーリングガン２０の逆止め弁２６ａに結合されることにより、シーリング剤充填時の漏れを防ぐものである。
【００４９】
中空小径ロッド３５ｃは、シーリング剤の流路となる中空部３５ｄを有しており、その上端部には充填具３５ａが装着され、その下端部には継ぎ手３５ｅを介して図示されていないシーリング剤圧送ポンプが接続される。中空小径ロッド３５ｃを、図示されていない駆動部により上方に移動させることにより、シーリング剤充填具３５ａ（及び継ぎ手３５ｅ）を破線で示した位置から実線で示した位置まで移動させることができる。そして、シーリング剤圧送ポンプから送られたシーリング剤を、中空小径ロッド３５ｃの中空部３５ｄ及びシーリング剤充填具３５ａを経由させて、シーリングガン２０のシーリング剤充填タンク２３に充填することができる。
【００５０】
シャンク固定機構３６は、シーリングガン２０のシャンク固定位置決め用プレート２７とシャンク固定クランプ２８との間に、スポット溶接ガン１０のアーム部１３を挟み込んだ状態で、シャンク固定位置決め用プレート２７にシャンク固定クランプ２８を固定するものである。シャンク固定機構３６は、図３（ａ）に示すように、シャンク固定位置決め用プレート２７に設けられたピン孔２７ｂ及びシャンク固定クランプ２８に設けられたピン孔２８ｅに挿入されるロックピン３７と、ロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅに向けて移動させて挿入するロックピン装着部３８と、挿入されたロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅから抜脱するロックピン抜脱部３９と、から構成されている。
【００５１】
ロックピン３７の長さは、図３（ｂ）に示すように、シャンク固定位置決め用プレート２７の幅寸法よりも長く設定されている。このため、ロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅに挿入したときに、ロックピン３７の両端が外部に突出して抜脱し難くなるので、塗布作業中にシーリングガン２０がスポット溶接ガン１０から外れるのを防止することができる。
【００５２】
ロックピン装着部３８は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、段部３８ｂを有する段付ピン３８ａと、ロックピン３７を収納するとともに段部３８ｄを有するブラケット３８ｃと、段付ピン３８ａを左右方向に移動させる図示されていない駆動部と、を有している。ブラケット３８ｃ内に収納されたロックピン３７を段付ピン３８ａの先端に装着し、駆動部で段付ピン３８ａを右方向に移動させることにより、図３（ｂ）に示すようにロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅに挿入することができる。なお、段付ピン３８ａに設けられた段部３８ｂがブラケット３８ｃの内部に設けられた段部３８ｄに当接することにより、段付ピン３８ａの右方向の移動量が規制されるため、ロックピン３７の右側への抜脱を防止することができる。
【００５３】
ロックピン抜脱部３９は、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、段部３９ｂを有する段付ピン３９ａと、内壁に段部３９ｄを有するブラケット３９ｃと、段付ピン３９ａを左右方向に移動させる図示されていない駆動部と、を有している。駆動部で段付ピン３９ａを左方向に移動させて、ピン孔２７ｂ、２８ｅに挿入されたロックピン３７の右側端部に段付ピン３９ａの先端を当接させ、さらに段付ピン３９ａを左方向に移動させることにより、図３（ｃ）に示すようにロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅから抜脱することができる。なお、段付ピン３９ａに設けられた段部３９ｂが、ブラケット３９ｃの内壁に設けられた段部３９ｄに当接することにより、段付ピン３９ａの左方向の移動量が規制される。
【００５４】
次に、本実施の形態に係る作業切替えシステムの動作について説明する。なお、初期状態においては、図２に示すようにシーリングガン２０がガンホルダ３０によって保持されておりている。また、流路開閉用スプール２５は「閉状態」とされており、シーリングガン２０のシーリング剤充填タンク２３にはシーリング剤が充填され、スプリング２３ｃによって押出用ピストン２３ｂが上方に付勢されているものとする。
【００５５】
＜塗布作業時の動作＞
まず、溶接ロボットは、ロボットアームを駆動することにより、ロボットアームの先端に固定したスポット溶接ガン１０をガンホルダ３０に向けて移動させる。そして、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ａを、ガンホルダ３０によって保持されたシーリングガン２０のガンボディ２１の長孔２１ａに挿入し、シャンク部１１ａの先端に設けられたチップ部１２ａをチップ係合用凹部２１ｂに係合させる。
【００５６】
次いで、溶接ロボットは、ガンホルダ３０のシャンク固定クランプ駆動部３４を駆動してシャンク固定クランプ２８を回動させ、シャンク固定クランプ２８の第２板部２８ｃと、シャンク固定位置決め用プレート２７のクランプ嵌合用凹部２７ａと、によってスポット溶接ガン１０のアーム部１３を挟み込む。次いで、溶接ロボットは、ロックピン装着部３８を駆動してロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅに挿入することにより、シャンク固定位置決め用プレート２７にシャンク固定クランプ２８を固定する。
【００５７】
次いで、溶接ロボットは、ガンホルダ３０のガンボディ固定クランプ３０を図２の実線で示した位置から破線で示した位置まで回動させることにより、シーリングガン２０の長孔２１ａに挿入されていたガンボディ固定クランプ３０の端部を長孔２１ａから外す。次いで、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０とともにシーリングガン２０を後方に移動させることにより、ガンホルダ３０のガンボディ保持部３２からシーリングガン２０のガンボディ２０を抜き取る。
【００５８】
次いで、溶接ロボットは、塗布作業を行う位置までシーリングガン２０を移動させ、所望の位置に達した時点で、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂの先端に設けられたチップ部１２ｂを、シーリングガン２０のガンボディ２１後方のシャフト１２ｂに当接させる。そして、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂを前方に移動させてシャフト１２ｂを前方に押圧することにより、流路開閉スプール２５を「開状態」に移行させる。かかる溶接ロボットの動作により、シーリング剤充填タンク２３からシーリング剤供給管２４へとシーリング剤が供給され、シーリング剤吐出ノズル２２の吐出口２２ａからシーリング剤が吐出されることとなり、所望の塗布作業を行うことができる。
【００５９】
＜溶接作業時の動作＞
塗布作業を終えた溶接ロボットは、ロボットアームを駆動することにより、ロボットアームの先端に固定したスポット溶接ガン１０と、スポット溶接ガン１０に固定されたシーリングガン２０と、をガンホルダ３０に向けて移動させる。そして、溶接ロボットは、シーリングガン２０のガンボディ２１を、ガンホルダ３０のガンボディ保持部３２に後方から挿入する。また、溶接ロボットは、ガンボディ固定クランプ３０を図２の破線で示した位置から実線で示した位置まで回動させて、ガンボディ固定クランプ３０の端部をシーリングガン２０の長孔２１ａに挿入し、長孔２１ａを構成する前方壁部に当接させることによりシーリングガン２０を固定する。
【００６０】
次いで、溶接ロボットは、ガンホルダ３０のロックピン抜脱部３９を駆動することにより、ロックピン３７をピン孔２７ｂ、２８ｅから抜脱する。ロックピン３７がピン孔２７ｂ、２８ｅから抜脱されると、シーリングガン２０のロック固定クランプ２８は、スプリング２８ｄの付勢力によってシャンク固定位置決め用プレート２７から離隔する方向に回動するため、スポット溶接ガン１０のアーム部１３の挟持状態は解除される。
【００６１】
次いで、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０を前方及び上方に移動させることにより、シーリングガン２０のチップ係合用凹部２１ｂと、スポット溶接ガン１０のチップ部１２ａと、の係合状態を解除すると同時に、シーリングガン２０の長孔２１ａからスポット溶接ガン１０のシャンク部１１ａを抜き取る。かかる動作により、スポット溶接ガン１０がシーリングガン２０から完全に分離することとなる。この後、溶接ロボットは、溶接作業を行う位置までスポット溶接ガン１０を移動させた後、所望の溶接作業を行う。
【００６２】
以上説明した実施の形態に係る作業切替えシステムで採用されているシーリングガン２０は、溶接ロボットのロボットアームの先端に固定されたスポット溶接ガン１０のチップ部１２ａと係合するチップ係合用凹部２１ｂ（係合部）を備えている。そして、シャンク固定機構３６等を用いて、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ａをシーリングガン２０に固定することができる。従って、溶接ロボットは、スポット溶接ガン１０を介してシーリングガン２０を間接的に保持して塗布作業を行うことができる。この結果、シーリング専用ロボットを採用することなく塗布作業を実現させることができるので、塗布作業に要するスペースを低減することができるとともに、シーリング専用ロボットを設置するための費用を削減することができる。
【００６３】
また、以上説明した実施の形態に係る作業切替えシステムにおいては、シャンク固定機構３６によるロックを解除するとともに、スポット溶接ガン１０のチップ部１２ａと、シーリングガン２０のチップ係合用凹部２１ｂと、の係合状態を解除することにより、塗布作業から溶接作業への切替えを容易に行うことができる。従って、ロボットアームの先端を回転させる技術を採用することなく作業の切替えを行うことができるので、溶接作業の自由度を高めることができる。また、ＡＴＣを用いることなく塗布作業から溶接作業への切替えを行うことができるので、作業の切替えに要する費用を低減することができる。
【００６４】
また、以上説明した実施の形態に係る作業切替えシステムにおいては、溶接ロボットのロボットアームの先端にスポット溶接ガン１０を常時固定した状態で溶接作業及び塗布作業を行うことができるので、ＡＴＣを採用した場合と比較して、工具の交換に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００６５】
また、以上説明した実施の形態に係る作業切替えシステムで採用されているシーリングガン２０は、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂの移動に伴って流路開閉スプール２５が「開状態」に移行するため、スプリング２３ｃ及び押出用ピストン２３ｂによって加圧されたシーリング剤をシーリグ剤充填タンク２３からシーリング剤供給管２４に供給することができる。そして、シーリング剤供給管２４及びシーリング剤吐出ノズル２２を経由させてシーリング剤を吐出口２２ａから吐出することができる。
【００６６】
なお、以上の実施の形態においては、スプリング２３ｃ及び押出用ピストン２３ｂによって、シーリング剤充填タンク２３内のシーリング剤を加圧した例を示したが、シーリング剤充填タンク２３内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を用いてシーリング剤を加圧することもできる。かかる場合における圧縮空気供給手段は、本発明における加圧手段である。
【００６７】
また、以上の実施の形態においては、シーリング剤充填タンク２３とシーリング剤供給管２４との間に流路開閉スプール２５を介設し、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂを前方へ移動させて流路開閉スプール２５を「開状態」に移行させることによってシーリング剤を吐出させる構成を採用したが、シーリング剤吐出手段はこの構成に限られるものではない。
【００６８】
例えば、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂの移動に伴って押出用ピストン２３ｂを上昇させる連動型ピストン駆動装置を設け、この連動型ピストン駆動装置によってシーリング剤充填タンク２３のシーリング剤を加圧してシーリング剤を吐出させることもできる。かかる場合における押出用ピストン２３ｂ及び連動型ピストン駆動装置は、本発明における連動加圧手段を構成する。
【００６９】
また、スポット溶接ガン１０のシャンク部１１ｂの移動に伴ってシーリング剤充填タンク２３内に圧縮空気を供給する連動型圧縮空気供給手段を設け、この連動型圧縮空気供給手段によってシーリング剤充填タンク２３のシーリング剤を加圧してシーリング剤を吐出させることもできる。かかる場合における連動型圧縮空気供給手段は、本発明における連動加圧手段である。
【００７０】
また、以上の実施の形態においては、シーリングガン２０のガンボディ２１に設けられたチップ係合用凹部２１ｂを本発明における「係合部」とした例を示したが、係合部の構成はこれに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る作業切替えシステムのシーリングガンの構成を説明するためのものであり、（ａ）はシーリングガンの上面図、（ｂ）はシーリングガンの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る作業切替えシステムのガンホルダの構成を説明するための側面図である。
【図３】図２に示したガンホルダに設けられたシャンク固定機構の構成及び動作を説明するためのものであり、（ａ）はシャンク固定機構の上面図、（ｂ）はロックピンをピン孔に挿入した状態のシャンク固定機構の上面図、（ｃ）はピン孔からロックピンを抜脱した状態のシャンク固定機構の上面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    スポット溶接ガン
１２ａ  チップ部（スポット溶接ガンの一部）
２０    シーリングガン
２１ｂ  チップ係合用凹部（係合部）
２２    シーリング剤吐出ノズル（シーリング剤吐出手段）
２３    シーリング剤充填タンク（収容容器、シーリング剤吐出手段）
２３ｂ  押出用ピストン（加圧手段、シーリング剤吐出手段）
２３ｃ  スプリング（付勢手段、加圧手段、シーリング剤吐出手段）
２４    シーリング剤供給管（シーリング剤吐出手段）
２５    流路開閉スプール（連動開閉弁、シーリング剤吐出手段）
３０    ガンホルダ
【図１】
2005288269.tif 000003
【図２】
2005288269.tif 000004
【図３】
2005288269.tif 000005