(57)【要約】【課題】トーチ本体と先端ユニットを嵌合接続する先端ユニット交換装置において、先端ユニットの交換時にトーチ本体が大きな負荷を受ける事態を効果的に防止できるシンプルな構成を提供すること。【解決手段】先端ユニット交換装置２０は、ベースプレート（基部）２１と、ベースプレート２１に搖動可能に支持され、トーチ本体５に取り付ける対象の先端ユニット１０が収容されるトーチ受け（先端ユニット収容部）７１と、ベースプレート２１から離れる方向にトーチ受け７１を付勢するスプリング（付勢機構）７５と、を備える。トーチ受け７１に収容された先端ユニット１０に対してトーチ本体５が差し込まれることにより、トーチ本体５と先端ユニット１０が嵌合接続される。【選択図】図７
2017100169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチ本体及び前記トーチ本体に着脱可能な先端ユニットを有する溶接トーチの先端ユニット交換装置であって、
基部と、
前記基部に搖動可能に支持され、前記トーチ本体に取り付ける対象の前記先端ユニットが収容される先端ユニット収容部と、
前記基部から離れる方向に前記先端ユニット収容部を付勢する付勢機構と、
を備え、
前記先端ユニット収容部に収容された前記先端ユニットに対して前記トーチ本体が差し込まれることにより、前記トーチ本体と前記先端ユニットが接続される先端ユニット交換装置。
【請求項２】
前記トーチ本体に取り付けられた前記先端ユニットが差し込まれる先端ユニット差込部と、
前記先端ユニット差込部に差し込まれた前記先端ユニットを把持可能な把持機構と、
前記先端ユニットが前記先端ユニット差込部に差し込まれた状態で前記把持機構を駆動し、前記先端ユニットを把持させる駆動機構と、
を備え、
前記先端ユニットが前記把持機構によって把持された状態で前記トーチ本体から前記先端ユニットの離脱が行われる請求項１に記載の先端ユニット交換装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記先端ユニット差込部を挟んで前記先端ユニット収容部の反対側に配置され、
前記把持機構は、
前記駆動機構に接続され、前記先端ユニットの差込方向に直交する方向で前記駆動機構側から前記先端ユニットを押圧する押圧部と、
前記先端ユニット収容部と前記先端ユニット差込部の間に配置され、前記押圧部とともに前記先端ユニットを挟持する先端ユニット受け部と、
を有する請求項２に記載の先端ユニット交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接トーチの先端ユニットを交換する先端ユニット交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、溶接トーチにおいて、先端に配置されるノズルやチップを交換可能にした構成が知られている。この種の技術を開示するものとして特許文献１や特許文献２がある。特許文献１には、チップとノズルを別々に交換する溶接ノズル・チップ交換装置が開示されている。この溶接ノズル・チップ交換装置では、溶接トーチのノズル及びチップを脱着する各カートリッジに対してプーリを利用して駆動力を伝達する構成が開示されている。特許文献２には、溶接トーチにおいて、嵌合手段を有するチップホディに、コンタクトチップ、インシュレータ、オリフィス及びノズルが一体的に組み付けられた先端ユニットとトーチ本体を嵌合する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８９１２５号公報
【特許文献２】特開２００７−７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される溶接ノズル・チップ交換装置は、ノズル及びチップをそれぞれ別々に回転させる回転機構を備える必要があり、回転に関する制御も必要となり、装置構成が複雑なものとなってしまう。この点、特許文献２に開示される構成は、先端ユニットとトーチ本体が嵌合により接続されており、トーチ本体と先端ユニットの着脱が容易になっている。しかし、溶接ロボットで先端ユニットを自動交換する場合、先端ユニットがうまく嵌まっていない状態でトーチ本体が先端ユニット側に押し込まれ、溶接ロボットによるトーチ本体を押し込む力の反力によりトーチ本体が大きな負荷を受けるおそれがある。溶接ロボットが備えるショックセンサ等によってトーチ本体と先端ユニットの位置関係の異常が検出されると、先端ユニットの交換作業が停止されるため、結局のところ人手による作業の必要が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、トーチ本体と先端ユニットを嵌合接続する先端ユニット交換装置において、先端ユニットの交換時にトーチ本体が大きな負荷を受ける事態を効果的に防止できるシンプルな構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トーチ本体及び前記トーチ本体に着脱可能な先端ユニットを有する溶接トーチの先端ユニット交換装置であって、基部と、前記基部に搖動可能に支持され、前記トーチ本体に取り付ける対象の前記先端ユニットが収容される先端ユニット収容部と、前記基部から離れる方向に前記先端ユニット収容部を付勢する付勢機構と、を備え、前記先端ユニット収容部に収容された前記先端ユニットに対して前記トーチ本体が差し込まれることにより、前記トーチ本体と前記先端ユニットが接続される先端ユニット交換装置に関する。
【０００７】
前記先端ユニット交換装置は、前記トーチ本体に取り付けられた前記先端ユニットが差し込まれる先端ユニット差込部と、前記先端ユニット差込部に差し込まれた前記先端ユニットを把持可能な把持機構と、前記先端ユニットが前記先端ユニット差込部に差し込まれた状態で前記把持機構を駆動し、前記先端ユニットを把持させる駆動機構と、を備え、前記先端ユニットが前記把持機構によって把持された状態で前記トーチ本体から前記先端ユニットの離脱が行われることが好ましい。
【０００８】
前記駆動機構は、前記先端ユニット差込部を挟んで前記先端ユニット収容部の反対側に配置され、前記把持機構は、前記駆動機構に接続され、前記先端ユニットの差込方向に直交する方向で前記駆動機構側から前記先端ユニットを押圧する押圧部と、前記先端ユニット収容部と前記先端ユニット差込部の間に配置され、前記押圧部とともに前記先端ユニットを挟持する先端ユニット受け部と、を有することが好ましい。
に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トーチ本体と先端ユニットを嵌合接続する先端ユニット交換装置において、先端ユニットの交換時にトーチ本体が大きな負荷を受ける事態を効果的に防止できるシンプルな構成を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る先端ユニット交換装置を示す側面図である。
【図２】本実施形態の先端ユニット交換装置の平面図である。
【図３】本実施形態の先端ユニット交換装置の縦断面図である。
【図４】本実施形態の先端ユニット交換装置の横断面図である。
【図５】本実施形態の先端ユニット交換装置の正面図である。
【図６】本実施形態のトーチ本体から先端ユニットが取り外された様子を示す模式図である。
【図７】本実施形態のストッカにおけるトーチ本体に先端ユニットを取り付ける様子を示す模式図である。
【図８】変形例のストッカにおけるトーチ本体に先端ユニットを取り付ける様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の先端ユニット交換装置２０は、溶接作業を行う溶接ロボット１の先端ユニット１０を自動で交換するためのものである。図１は、本発明の一実施形態に係る先端ユニット交換装置２０を示す側面図である。
【００１２】
溶接ロボット１は、多関節型のアームロボットである。図１に示すように、溶接ロボット１の先端には溶接トーチ２がエンドエフェクタとして装着されている。
【００１３】
溶接トーチ２は、溶接ロボット１によって所定位置に移動し、予め設定されたプログラムに基づいて溶接作業を行う。本実施形態の溶接トーチ２は、溶接ロボット１に連結されるトーチ本体５と、チップ及びノズル等の構成をユニット化した先端ユニット１０と、を備える。
【００１４】
トーチ本体５には、先端ユニット１０を接続するカプラ部６が内蔵される。カプラ部６は、押し込み嵌合によってトーチ本体５と先端ユニット１０を接続する嵌合機構である。
【００１５】
先端ユニット１０は、ユニット本体１１、コンタクトチップ１２、ノズル１３、インシュレータ１４等の溶接トーチ２の各構成がユニット化されたものであり、全体形状が棒状に形成される。先端ユニット１０には、ユニット本体１１にトーチ本体５に嵌合するための嵌合部１５が形成される。
【００１６】
本実施形態のトーチ本体５と先端ユニット１０の接続について説明する。カプラ部６は、トーチ本体５に対して軸方向に移動可能に構成されるとともに、先端ユニット１０が取り付けられていない状態では、トーチ本体５に対して相対的に先端側の待機位置に位置するようバネ（図示省略）によって付勢されている。また、カプラ部６の内側には、該カプラ部６の移動に伴って径方向に進退するボールが周方向で等間隔に配置されている。先端ユニット１０の嵌合部１５がトーチ本体５に差し込まれるとカプラ部６が待機位置から後退し、カプラ部６の内側のボールが先端ユニット１０の嵌合部１５に嵌合する（図１に示す状態）。また、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合の解除は、トーチ本体５に先端ユニット１０が嵌合している状態でカプラ部６を更に後退させることで、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合が解除されるようになっている（図６に示す状態）。このように、本実施形態では、カプラ方式によりトーチ本体５に対して先端ユニット１０がワンタッチで着脱可能となっている。
【００１７】
トーチ本体５に先端ユニット１０が嵌合接続された状態で溶接ロボット１による溶接作業が行われる。先端ユニット１０は、ノズル１３内側への溶接スパッタの付着やコンタクトチップ１２の摩耗等のために所定のタイミングで交換する必要がある。次に、先端ユニット１０の交換を自動で行う先端ユニット交換装置２０の構成について説明する。
【００１８】
図２に示すように、本実施形態の先端ユニット交換装置２０は、基部としてのベースプレート２１と、先端ユニット１０をトーチ本体５から取り外す嵌合解除部３０と、交換用の先端ユニット１０が収容されるストッカ７０と、カバー９０と、を主要な構成として備える。
【００１９】
嵌合解除部３０について説明する。図２は、本実施形態の先端ユニット交換装置２０の平面図である。図３は、本実施形態の先端ユニット交換装置２０の縦断面図であり、図１のＡ−Ａ線断面図である。図４は、本実施形態の先端ユニット交換装置２０の横断面図であり、図１のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図４では先端ユニット１０の図示を省略している。
【００２０】
図１及び図２に示すように、嵌合解除部３０は、ホルダ３１と、嵌合解除側上板３５と、把持機構４０と、駆動機構としての第１シリンダ部４５及び第２シリンダ部５５と、を備える。
【００２１】
図３及び図４に示すように、ホルダ３１は、細長のブロック状に形成され、ベースプレート２１の上面に固定される。ホルダ３１には、先端ユニット１０の先端側が差し込まれるホルダ差込孔３２が複数形成される。ホルダ差込孔３２は、ホルダ３１の長手方向に並列配置される。
【００２２】
ホルダ差込孔３２の数は、所定期間における先端ユニット１０の交換回数に応じて設定される。例えば、先端ユニット１０の交換回数が１日に５回であれば、５つのホルダ差込孔３２を形成することにより、作業員が先端ユニット１０を回収しなくても交換作業を継続させることができる。
【００２３】
嵌合解除側上板３５は、ベースプレート２１の上面に立設する２本のシャフト３６によって支持される。嵌合解除側上板３５には、先端ユニット１０を挿通するための挿通孔３７が形成される。挿通孔３７の数、大きさ及び位置はホルダ差込孔３２の数、大きさ及び位置に基づいて設定される。
【００２４】
図２に示すように、把持機構４０は、第１押圧部４２と、第２押圧部５２と、先端ユニット受け部６０と、センサユニット６５と、を備える。
【００２５】
第１押圧部４２は、２箇所の先端ユニット１０の取り外しに対応する。本実施形態の第１押圧部４２は、２箇所の先端ユニット１０の取り外しに対応するサイズの押え板４３と、押え板４３の前面に取り付けられるシリコンゴムシート４４と、から構成される。
【００２６】
第２押圧部５２は、３箇所の先端ユニット１０の取り外しに対応する。本実施形態の第２押圧部５２は、３箇所の先端ユニット１０の取り外しに対応するサイズの押え板５３と、押え板５３の前面に取り付けられるシリコンゴムシート５４と、から構成される。
【００２７】
先端ユニット受け部６０は、第１押圧部４２又は第２押圧部５２と協同して先端ユニット１０を把持する板状の部材である。先端ユニット受け部６０は、取外しホルダ３１の上方で２本のシャフト６１によって支持される。
【００２８】
図４に示すように、先端ユニット受け部６０は、第１押圧部４２及び第２押圧部５２側を向く端面に複数の凹部６２が形成されている。複数の凹部６２は、ホルダ３１の長手方向に並列配置されており、ホルダ差込孔３２の位置に対応している。この凹部６２のそれぞれが、先端ユニット１０を水平方向で把持するための第１押圧部４２又は第２押圧部５２の受け部材となる。即ち、先端ユニット受け部６０は、１つの部材によって５箇所の先端ユニット１０の把持に対応している。
【００２９】
第１シリンダ部４５及び第２シリンダ部５５は、何れも、ホルダ３１を挟んでストッカ７０の反対側に配置されている。第１押圧部４２の押え板４３は第１シリンダ部４５に接続され、第２押圧部５２の押え板５３は第２シリンダ部５５に接続される。これらの第１シリンダ部４５及び第２シリンダ部５５のそれぞれには、エア供給源を通じて圧縮エアが供給されている。なお、図面では、圧縮エアを供給するためのエア供給源及び供給ケーブルの図示を省略している。
【００３０】
第１シリンダ部４５は供給される圧縮エアにより押え板４３を前方の挟持位置に押し出し、第２シリンダ部５５は供給される圧縮エアによって押え板５３を前方の挟持位置に押し出す。押え板４３，５３の押出し方向は、ホルダ差込孔３２への先端ユニット１０の差込方向（上下方向）と直交する方向（水平方向）になっている。
【００３１】
センサユニット６５は、ブラケット６６と、ブラケット６６に取り付けられる離脱確認センサ６７と、から構成される。ブラケット６６は、嵌合解除側上板３５に固定される。離脱確認センサ６７は、先端ユニット１０がトーチ本体５から取り外されたか否かを検出する検出部である。離脱確認センサ６７としては、例えば磁性金属を検出する近接センサが用いられる。
【００３２】
次に、ストッカ７０について説明する。図５は、本実施形態の先端ユニット交換装置２０の正面図である。図５に示すように、ストッカ７０は、トーチ受け７１と、ストッカ上板８１と、センサユニット８５と、を備える。
【００３３】
トーチ受け７１は、ベースプレート２１に搖動自在に取り付けられる先端ユニット収容部である。トーチ受け７１には、上方が開放されたトーチ差込孔７６が形成されており、このトーチ差込孔７６に新しくトーチ本体５に取り付けられる先端ユニット１０がセットされる。
【００３４】
トーチ受け７１は、ベースプレート２１に対して上下方向にスライド自在のシャフト７３に接続される。ベースプレート２１の上面とトーチ受け７１の間には、ワッシャ７４及びスプリング（付勢機構）７５がシャフト７３に挿通された状態で配置されている。ベースプレート２１の下面には、フランジ付きのブッシュ７２が固定されており、シャフト７３の下端側が挿通されている。
【００３５】
トーチ受け７１は複数設置される。トーチ受け７１の数は、ホルダ差込孔３２と同様に、先端ユニット１０の交換回数に基づいて設定される。本実施形態のトーチ受け７１は、嵌合解除部３０のホルダ３１の長手方向と同じ方向に並列配置される。
【００３６】
ストッカ上板８１は、ベースプレート２１の上面に立設する２本のシャフト８２によって支持される。ストッカ上板８１には、先端ユニット１０を挿通するための挿通孔８３が形成される。挿通孔８３の数、大きさ及び位置はトーチ差込孔７６の数、大きさ及び位置に基づいて設定される。本実施形態では、挿通孔８３は、トーチ差込孔７６の径よりも大きい径で形成される。
【００３７】
センサユニット８５は、ブラケット８６と、ブラケット８６に取り付けられる取付確認センサ８７と、から構成される。ブラケット８６は、ストッカ上板８１の一側の端部に固定される。取付確認センサ８７は、新たな先端ユニット１０がトーチ本体５に取り付けられたか否かを検出する検出部である。取付確認センサ８７としては、例えば透光部及び受光部を有するファイバユニットが用いられる。
【００３８】
次に、本実施形態の先端ユニット交換装置２０による先端ユニット１０の交換動作について説明する。図１に示すように、交換動作に入った溶接ロボット１は、溶接トーチ２を嵌合解除部３０まで移動させる。
【００３９】
この状態では先端ユニット１０の長手方向が略上下方向に沿った状態となる。溶接ロボット１は、先端ユニット１０を嵌合解除側上板３５の挿通孔３７から挿入する。先端ユニット１０の先端側がホルダ３１のホルダ差込孔３２まで移動する過程で、嵌合解除側上板３５によってスライダが上方に押され、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合が解除される。
【００４０】
トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合が解除された時点では、先端ユニット１０の基端側がトーチ本体５に差し込まれたままとなっている。この状態で、把持機構４０による先端ユニット１０のクランプ動作が行われる。
【００４１】
図６は、本実施形態のトーチ本体５から先端ユニット１０が取り外された様子を示す模式図である。図６に示すように、第１押圧部４２が挟持位置に移動することにより、第１押圧部４２のシリコンゴムシート４４と先端ユニット受け部６０の凹部６２によって先端ユニット１０が水平方向で挟み込まれた挟持状態となる。この挟持状態から溶接ロボット１がトーチ本体５を上方に移動させることにより、トーチ本体５から先端ユニット１０が完全に離脱する。なお、第２押圧部５２についても、第１押圧部４２と同様の動作で先端ユニット１０を把持可能となっている。
【００４２】
次に、溶接ロボット１は、トーチ本体５を離脱確認センサ６７の検出位置に移動させ、先端ユニット１０がトーチ本体５から離脱したか否かを確認する。トーチ本体５が所定位置にいる状態で離脱確認センサ６７がＯＦＦである場合はトーチ本体５から先端ユニット１０が取り外されたことになり、ＯＮとなった場合はトーチ本体５から先端ユニット１０が離脱していないことになる。
【００４３】
次に、トーチ本体５に先端ユニット１０を取り付ける動作について説明する。図７は、本実施形態のストッカ７０におけるトーチ本体５に先端ユニット１０を取り付ける様子を示す模式図である。先端ユニット１０からトーチ本体５から取り外されると、溶接ロボット１はトーチ本体５をストッカ７０まで移動させる。
【００４４】
ストッカ７０には、交換用の先端ユニット１０がストッカ上板８１及びトーチ受け７１によって保持されている。トーチ受け７１とベースプレート２１の間には弾性変形可能なスプリング７５が配置されており、先端ユニット１０はベースプレート２１に対してフロート状態に支持されている。
【００４５】
図７に示すように、溶接ロボット１は、ストッカ７０に収容された先端ユニット１０に対してトーチ本体５を下降させる。図７の鎖線に示すように、トーチ受け７１は、先端ユニット１０を介して下方に押し込まれる力を受け、下方に移動する。スプリング７５の弾性変形によってトーチ受け７１に加えられる力が逃がされながら、トーチ本体５に先端ユニット１０が押し込み嵌合される。
【００４６】
ここで、トーチ受けがベースプレートに固定されている場合について考える。この構成の場合、トーチ本体５に対して先端ユニット１０が適切な場所に位置しない状態のままトーチ本体５が下方に移動すると、トーチ受けの反力がそのままトーチ本体５に伝達されてしまうことになる。トーチ本体５がショックセンサを備える構成の場合、先端ユニット１０によってトーチ本体５に加えられる力によってショックセンサによる緊急停止が作動し、作業が中止される事態を招いてしまう。この点、本実施形態の構成であれば、スプリング７５の弾性変形によってトーチ受け７１を押し込む力が逃がされ、トーチ受け７１の反力がトーチ本体５に過大に掛かる事態を防止できるので、ショックセンサによる緊急停止が頻発する事態が効果的に防止される。
【００４７】
溶接ロボット１は、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合作業の後、取付確認センサ８７の検出位置に移動する。トーチ本体５が所定位置にいる状態で取付確認センサ８７がＯＮである場合はトーチ本体５に先端ユニット１０が嵌合されていることになる。一方、取付確認センサ８７がＯＦＦである場合はトーチ本体５に先端ユニット１０が取り付けられていないことになる。取付確認センサ８７によって先端ユニット１０が取り付けられたことが確認されると、溶接ロボット１は、新たに取り付けられた先端ユニット１０を用いた溶接作業を行うための制御に移行する。
【００４８】
再び、先端ユニット１０を交換するタイミングになると、溶接ロボット１は、ホルダ３１における前回とは異なるホルダ差込孔３２で先端ユニット１０を離脱させ、ストッカ７０で新たな先端ユニット１０を装着して次の動作に移行する。即ち、先端ユニット１０の交換位置を順次変移行していくことにより、作業者の手を煩わせることなく、連続的に先端ユニット１０の交換作業を行うことができるようになっているのである。
【００４９】
なお、溶接ロボット１は、溶接トーチ２を所定位置に移動させるためのティーチングを最初に行う必要がある。この点、本実施形態の先端ユニット交換装置２０は、先端ユニット１０を取り外す位置となるホルダ３１のホルダ差込孔３２の配列方向と、先端ユニット１０を取り付ける位置となるトーチ受け７１の配列方向と、が平行になるレイアウトである。従って、溶接ロボット１のティーチングにおけるＸ方向及びＹ方向の位置決めも容易に行うことができ、溶接ロボット１のセッティング作業の効率化も達成される。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
本実施形態の先端ユニット交換装置２０は、ベースプレート２１と、ベースプレート２１に搖動可能に支持され、トーチ本体５に取り付ける対象の先端ユニット１０が収容されるトーチ受け７１と、ベースプレート２１から離れる方向にトーチ受け７１を付勢するスプリング７５と、を備える。トーチ受け７１に収容された先端ユニット１０に対してトーチ本体５が差し込まれることにより、トーチ本体５と先端ユニット１０が嵌合接続される。
【００５１】
これにより、トーチ本体５に対する先端ユニット１０の位置が嵌合位置からずれている状態でトーチ本体５が先端ユニット１０側に押し込まれたとしても、スプリング７５の弾性変形によってトーチ本体５を押し込む力が吸収され、トーチ本体５に過大な反力が掛かる事態を防止できる。従って、溶接ロボット１がショックセンサ等によって異常が検知されたと判定し、動作を停止する事態の頻発を効果的に防止することができ、先端ユニット１０の交換作業も効率化することができる。
【００５２】
先端ユニット交換装置２０は、トーチ本体５に取り付けられた先端ユニット１０が差し込まれるホルダ３１と、ホルダ差込孔３２（ホルダ３１）に差し込まれた先端ユニット１０を把持可能な把持機構４０と、先端ユニット１０がホルダ３１に差し込まれた状態で把持機構４０を駆動し、先端ユニット１０を把持させる第１シリンダ部４５及び第２シリンダ部５５と、を備える。そして、先端ユニット１０が把持機構４０によって把持された状態でトーチ本体５から先端ユニット１０の離脱が行われる。
【００５３】
これにより、先端ユニット１０が把持機構４０によってしっかり把持した状態となるので、トーチ本体５から先端ユニット１０が完全に抜けない状態のまま溶接ロボット１が次の作業に移行する事態を確実に防止できる。
【００５４】
第１シリンダ部４５及び第２シリンダ部５５は、ホルダ差込孔３２を挟んでトーチ受け７１の反対側に配置され、把持機構４０は、第１シリンダ部４５に接続され、先端ユニット１０の差込方向に直交する方向で第１シリンダ部４５側から先端ユニット１０を押圧する第１押圧部４２と、第２シリンダ部５５に接続され、先端ユニット１０の差込方向に直交する方向で第２シリンダ部５５側から先端ユニット１０を押圧する第２押圧部５２と、ホルダ差込孔３２とトーチ受け７１の間に配置され、第１押圧部４２及び第２押圧部５２とともに先端ユニット１０を挟持する先端ユニット受け部６０と、を有する。
【００５５】
これにより、トーチ本体５と先端ユニット１０の接続及びトーチ本体５からの先端ユニット１０の離脱を実現する構成をシンプルかつコンパクトにまとめることができる。トーチ本体５と先端ユニット１０の接続する構成と、トーチ本体５からの先端ユニット１０の離脱する構成と、が並列配置されているので、溶接ロボット１の移動やティーチング等に関する制御も容易となる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００５７】
次に、図８を参照して変形例のストッカ２７０の構成について説明する。図８は、変形例のストッカ２７０におけるトーチ本体５に先端ユニット１０を取り付ける様子を示す模式図である。図８では、後述するピストン式バイブレータ２７１によってトーチ受け７１が振動する様子が模式的に示されている。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
【００５８】
＜第１変形例＞
図８に示すように、変形例のストッカ２７０は、上記実施形態の構成に加えてピストン式バイブレータ２７１を備える。ピストン式バイブレータ２７１は、トーチ受け７１に振動を伝達する振動機であり、複数のトーチ受け７１のそれぞれに複数設けられる。本変形例では、５個のピストン式バイブレータ２７１がベースプレート２１の下方のスペースを利用して設けられている。
【００５９】
ピストン式バイブレータ２７１は、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合接続をスムーズに行うためのものであり、トーチ本体５と先端ユニット１０の接続時にＯＮとなるように制御される。トーチ受け７１に収容された先端ユニット１０の位置やトーチ本体５の挿入方向のズレ等によって先端ユニット１０の嵌合部１５とトーチ本体５のカプラ部６とがかじるような場合、トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合がうまくいかないことがある。本変形例のストッカ２７０では、ピストン式バイブレータ２７１が接続時にＯＮ状態となるので、先端ユニット１０の嵌合部１５とトーチ本体５のカプラ部６が噛んだ状態になっていたとしても、先端ユニット１０を支持するトーチ受け７１の振動により、その状態が解消される。ピストン式バイブレータ２７１は、挿入完了後にＯＦＦされる。以上説明したように、本変形のストッカ２７０の構成によれば、トーチ本体５に先端ユニット１０を嵌合するための一連の接続をより一層スムーズにすることができる。
【００６０】
＜第２変形例＞
第１変形例では、複数のトーチ受け７１の全てにピストン式バイブレータ２７１を設ける例を説明したが、複数のトーチ受け７１のうちの１つのみにピストン式バイブレータ２７１設ける構成としてもよい。ピストン式バイブレータ２７１が１つの第２変形例について説明する。第２変形例では、ピストン式バイブレータ２７１が設けられたトーチ受け７１は、バックアップ用のトーチ受け７１として機能する。通常時はピストン式バイブレータ２７１が設けられていないトーチ受け７１で嵌合接続を行う。
【００６１】
より具体的には、上記実施形態と同様に、ピストン式バイブレータ２７１が設けられていないトーチ受け７１では、取付動作後に取付確認センサ８７によって取付確認を行う。この取付確認において、先端ユニット１０が取り付けられていないエラーが検出された場合に、ピストン式バイブレータ２７１が設けられたトーチ受け７１で再度取付動作を行う。これにより、先端ユニット１０の嵌合接続がうまくいかなかった場合でも、ピストン式バイブレータ２７１が設けられたトーチ受け７１によって先端ユニット１０を適切かつ確実に嵌合接続できる。このように、第２変形例においても、ピストン式バイブレータ２７１の設置数を抑えつつ、嵌合接続の不具合を解消できる。
【００６２】
なお、第１変形例及び第２変形例において、ピストン式バイブレータ２７１はいずれもベースプレート２１の下方に設けられる構成であるが、この構成に限定されない。振動を付与できる位置であれば、その設置位置は適宜変更することができる。
【００６３】
上記実施形態及び変形例では、トーチ本体５と先端ユニット１０は、カプラ方式の押し込み嵌合によって接続される構成であるが、トーチ本体と先端ユニットの嵌合接続及び嵌合の解除を実現する構成は、この構成に限定されない。トーチ本体５と先端ユニット１０の嵌合を実現する種々の構成に本発明の先端ユニット交換装置を適用することができる。
【００６４】
上記実施形態及び変形例では、先端ユニット交換装置２０が、トーチ本体５から先端ユニット１０を離脱させる構成（嵌合解除部３０）と、トーチ本体５に先端ユニット１０を接続する構成（ストッカ７０）と、の両方を備える構成であるが、この構成に限定されない。例えば、トーチ本体５から先端ユニット１０を離脱させる構成（嵌合解除部３０）を別の装置又は別の方法で行う構成とし、先端ユニット交換装置２０から嵌合解除部３０を省略する構成とすることもできる。
【００６５】
また、上記実施形態及び変形例の先端ユニット交換装置２０からストッカ７０又はストッカ２７０を省略し、嵌合解除部３０のみを備える構成とすることで、少なくとも以下の技術的思想を上記実施形態から把握することができる。
トーチ本体及び前記トーチ本体に着脱可能な先端ユニットを有する溶接トーチの先端ユニット交換装置であって、前記トーチ本体に取り付けられた前記先端ユニットが差し込まれる先端ユニット差込部と、前記先端ユニット差込部に差し込まれた前記先端ユニットを把持可能な把持機構と、前記先端ユニットが前記先端ユニット差込部に差し込まれた状態で前記把持機構を駆動し、前記先端ユニットを把持させる駆動機構と、を備え、前記先端ユニットが前記把持機構によって把持された状態で前記トーチ本体から前記先端ユニットの離脱が行われる先端ユニット交換装置。
【符号の説明】
【００６６】
２  溶接トーチ
５  トーチ本体
１０  先端ユニット
２０  先端ユニット交換装置
２１  ベースプレート（基部）
３２  ホルダ差込孔（先端ユニット差込部）
４０  把持機構
４２  第１押圧部（押圧部）
４５  第１シリンダ部（駆動機構）
５２  第２押圧部（押圧部）
５５  第２シリンダ部（駆動機構）
６０  先端ユニット受け部
７１  トーチ受け（先端ユニット収容部）
７５  スプリング（付勢機構）
【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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