特開 2025-17475 アームアタッチメント、ガス溶断ロボットシステム、ティーチング用トレースピン、及びワーク支持ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025017475

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】アームアタッチメント、ガス溶断ロボットシステム、ティーチング用トレースピン、及びワーク支持ユニット

(51)【国際特許分類】

   B23K 7/10 20060101AFI20250130BHJP

   B25J 17/02 20060101ALI20250130BHJP

   B23K 7/00 20060101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

B23K7/10 501C

B25J17/02 A

B23K7/00 501A

B23K7/10 501F

B23K7/10 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023120522

(22)【出願日】2023-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】523281504

【氏名又は名称】株式会社梶哲商店

(74)【代理人】

【識別番号】100134706

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】森 洋一郎

(72)【発明者】

【氏名】梶 哲郎

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS11

3C707BS12

3C707BT01

3C707DS01

3C707EU04

3C707EU13

3C707JU08

(57)【要約】

【課題】厚物のワークでも、ロボット本体であるアームの可動限界を懸念することなく高精度な溶断を、加工場所の制限が少なく行うことができるアームアタッチメント、ガス溶断ロボットシステム、ティーチング用トレースピン、及びワーク支持ユニットを提供する。
【解決手段】アームアタッチメント１８は、第１連結部３１と、第２連結部３２とを備える。第１連結部３１は、アームの先端に固定される。第２連結部３２は、先端から火炎を射出する火口ノズル２５を把持する。第２連結部３２は、アームを構成する複数のリンクのうち、最も先端にある先端リンク１３ａの軸方向に対して、火口ノズル２５の軸方向が０°以上４５°以下の範囲内で角度調整されるように、第１連結部３１に固定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アームの先端に固定される第１連結部と、
先端から火炎を射出する火口ノズルを把持し、前記アームを構成する複数のリンクのうち、最も先端にある先端リンクの軸方向に対して、前記火口ノズルの軸方向が０°以上４５°以下の範囲内で角度調整されるように前記第１連結部に固定される第２連結部と
を備えるアームアタッチメント。

【請求項2】

前記第１連結部は、前記先端リンクの軸方向と交差する方向に突出し、
前記第２連結部は、前記第１連結部の突出した部分に固定される請求項１に記載のアームアタッチメント。

【請求項3】

前記第１連結部は、前記先端リンクの軸方向と直交する方向に突出し、
前記火口ノズルの軸方向が前記第１連結部の突出した方向に直交する面内において回動して角度調整される請求項２に記載のアームアタッチメント。

【請求項4】

前記第２連結部は、前記火口ノズルの周面を把持するＣ字状の把持部を有する請求項１または２に記載のアームアタッチメント。

【請求項5】

アームと、
アームの先端に固定される第１連結部と、先端から火炎を射出する火口ノズルを把持し、前記アームを構成する複数のリンクのうち、最も先端にある先端リンクの軸方向に対して、前記火口ノズルの軸方向が０°以上４５°以下の範囲内で角度調整されるように前記第１連結部に固定される第２連結部とを有するアームアタッチメントと、
前記火口ノズルと
を備えるガス溶断ロボットシステム。

【請求項6】

先細の棒状に形成され、ワークに記された罫書をトレースするために先端が前記ワークに接触される先細部材と、
前記先端が一端から突出するように前記先細部材を中空部に収容する筒状部材と、
前記筒状部材の前記中空部に配され、前記先細部材を前記一端側に付勢する付勢部材と
を備えるティーチング用トレースピン。

【請求項7】

棒状に形成され、起立した姿勢で互いに間隔をあけて並んで配され、ワークを下方から支持する複数の支持棒と、
前記複数の支持棒を起立した姿勢に保持し、水平姿勢とされた保持板と、
上下方向において移動自在に設けられ、前記複数の支持棒の上端よりも突出し、前記ワークの水平方向における移動を規制する移動規制位置と、前記支持棒の上端よりも低い退避位置との間で変位する規制部材と
を備えるワーク支持ユニット。

【請求項8】

前記保持板は、第１方向に並んで形成された複数の第１貫通孔と、前記第１方向に交差する第２方向に並んで形成された複数の第２貫通孔とを有し、
前記規制部材は、起立した姿勢で複数の前記第１貫通孔のそれぞれに挿通される第１棒状部材と、複数の前記第２貫通孔のそれぞれに挿通される第２棒状部材である請求項７に記載のワーク支持ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アームアタッチメント、ガス溶断ロボットシステム、ティーチング用トレースピン、及びワーク支持ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

溶断や、端部の面取りを行う開先などの加工に、プラズマ加工機やレーザ加工機が用いられている。しかし、プラズマ加工機やレーザ加工機は、加工対象の金属と電極との間にプラズマアークを発生させるためのアーク発生機構や、レーザ射出機構などにより機器が大型であることから、機器を運搬ないし移動することは容易ではない。そのため、ワークをこれら機器が設置されている箇所に運搬ないし移動して加工せざるを得ない。しかし、大きなワークや大重量のワークの場合には、ワークの運搬ないし移動も容易ではない。また、プラズマ加工機やレーザ加工機は、溶断することができるワークの厚みに限界があることから、厚物のワークの溶断はガス溶断機を用いる方が現実的である。

【0003】

ところでロボットは、溶断などの各種加工において広く用いられるようになってきている。例えば特許文献１には、種々の厚みの鋼板を、ガス溶断ロボットにトーチ（火口ノズル）を装着したガス溶断ロボットにより溶断する技術が記載されている。また、ロボットとしては、作業者とともに作業を分担して加工等を行う協働ロボットも広く普及している。協働ロボットには、１００Ｖ電源で稼働可能かつ小型のものが多く、加工する場所の制限が少ないため有用である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９－８５４３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、協働ロボットの本体であるアームは、可動域の限界に近づくと、その動きに円滑さを欠き、加工精度に問題が残る。例えば、大型の円柱状のワークを周方向に溶断、あるいは、周面に沿って開先を行う場合には、上面部分に対する加工は高精度で行うことができても、下方にアームの可動域の限界があるため、下方部分に対する加工は精度が低いものとなってしまう。

【0006】

そこで、本発明は、厚物のワークでも、ロボット本体であるアームの可動限界を懸念することなく高精度な溶断を、加工場所の制限が少なく行うことができるアームアタッチメント、ガス溶断ロボットシステム、ティーチング用トレースピン、及びワーク支持ユニット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】

【0007】

本発明のアームアタッチメントは、第１連結部と、第２連結部とを備える。第１連結部は、アームの先端に固定される。第２連結部は、先端から火炎を射出する火口ノズルを把持する。第２連結部は、アームを構成する複数のリンクのうち、最も先端にある先端リンクの軸方向に対して、火口ノズルの軸方向が０°以上４５°以下の範囲内で角度調整されるように第１連結部に固定される。

【0008】

第１連結部は、先端リンクの軸方向と交差する方向に突出し、第２連結部は、第１連結部の突出した部分に固定されることが好ましい。

【0009】

第１連結部は、先端リンクの軸方向と直交する方向に突出し、火口ノズルの軸方向は第１連結部の突出した方向に直交する面内において回動して角度調整されることが好ましい。

【0010】

第２連結部は、火口ノズルの周面を把持するＣ字状の把持部を有することが好ましい。

【0011】

本発明のガス溶断ロボットシステムは、アームと、上記アームアタッチメントと、火口ノズルとを備える。

【0012】

ティーチング用トレースピンは、先細部材と、筒状部材と、付勢部材とを備える。先細部材は、先細の棒状に形成され、ワークに記された罫書をトレースするために先端がワークに接触される。筒状部材は、先細部材の先端が一端から突出するように、当該先細部材を中空部に収容する。付勢部材は、筒状部材の中空部に配され、先細部材の先端が突出した上記一端側に先細部材を付勢する。

【0013】

ワーク支持ユニットは、棒状に形成された複数の支持棒と、保持板と、規制部材とを備える。複数の支持棒は、起立した姿勢で互いに間隔をあけて並んで配され、ワークを下方から支持する。保持板は、水平姿勢とされており、複数の支持棒を起立した姿勢に保持する。規制部材は、上下方向において移動自在に設けられ、複数の支持棒の上端よりも突出し、ワークの水平方向における移動を規制する移動規制位置と、支持棒の上端よりも低い退避位置との間で変位する。

【0014】

保持板は、第１方向に並んで形成された複数の第１貫通孔と、第１方向に交差する第２方向に並んで形成された複数の第２貫通孔とを有し、規制部材は、起立した姿勢で複数の第１貫通孔のそれぞれに挿通される第１棒状部材と、複数の第２貫通孔のそれぞれに挿通される第２棒状部材であることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、厚物のワークでも、ロボット本体であるアームの可動限界を懸念することなく高精度な溶断を、加工場所の制限が少なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態であるガス溶断ロボットシステムの説明図である。

【図2】アームアタッチメントの概略図である。

【図3】アームアタッチメントの説明図である。

【図4】ワーク保持ユニットの平面概略図である。

【図5】ワーク保持ユニットの一部断面図である。

【図6】ワーク保持ユニットの説明図である。

【図7】ティーチング用トレースピンの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１に示すガス溶断ロボットシステム（以下、ロボットシステムと称する）１０は、射出する火炎によりワーク１１を溶断するための協働ロボットシステムである。溶断は、ワーク１１の切断に加えて、端部の面取り加工である開先（開先加工）を含む。溶断に代えて、溶接に用いることができる。ロボットシステム１０は、協働ロボットの本体であるアーム１３、アーム１３を制御するコントローラ１４、ガス溶断装置（図示無し）、アームアタッチメント（以下、アタッチメントと称する）１８、ティーチング用トレースピン（以下、トレースピンと称する）２１（図７参照）、ワーク支持ユニット２２などから構成されている。アーム１３及びコントローラ１４は協働ロボットであり、また１００Ｖ電源で稼働する。そのため、加工場所の制限が少なく、溶断を行うことができる。

【0018】

アーム１３は、この例では、６軸ロボット、すなわち６自由度をもった多関節型ロボットであり、回転の軸である関節を接続する第１リンク１３ａ，第２リンク１３ｂ，第３リンク１３ｃ，・・・が複数、直列に接続したシリアルリンク型となっている。第１リンク１３ａは、アーム１３の最も先端のリンクであるので、以下、先端リンク１３ａと称する。この先端リンク１３ａに対してアタッチメント１８を介してガス溶断装置の火口ノズル（トーチ）２５が取り付けられ、火口ノズル２５の先端の開口２５ｐから火炎が射出された状態でアーム１３が動くことにより、ワーク１１が溶断される。先端リンク１３ａとこの先端リンク１３ａに連結する第２リンク１３ｂとは、なす角が９０°に固定されているが、先端リンク１３ａと第２リンク１３ｂとの間の関節は回転機構とされ、第２リンク１３ｂに対して先端リンク１３ａは９０°を保持した状態で回転する。

【0019】

コントローラ１４は、取得部（図示無し）、記憶部（図示無し）、動作制御部（図示無し）等を備える。取得部は、ワーク１１について溶断すべき溶断位置の位置情報を取得し、記憶部に記憶させる。位置情報は、溶断線についての情報（溶断線の方向及び長さなどの情報）と、位置決めされたワークを想定した原点（ゼロ点）についての情報とを含む。溶断線についての情報としては、例えばＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）により生成された情報が挙げられる。上記原点は、溶断の基準となる基準点（基準位置）である。動作制御部は、記憶部に記憶された位置情報に基づいて、アーム１３を制御し、これにより、火口ノズル２５の動き、すなわち火口ノズル２５の位置及び姿勢を制御する。この例では、コントローラ１４の上面にアーム１３が配されているが、アーム１３とコントローラ１４との位置関係はこの例に限られない。アーム１３とコントローラ１４を備える協働ロボットは、小型かつ軽量であり、コントローラ１４の下面には旋回キャスタ（図示無し）が設けられていることが好ましい。これにより、協働ロボットは運搬及び移動が容易となっている。なお、旋回キャスタには、回転を抑止するストッパが設けられており、これにより、溶断位置の位置情報を取得する際及び溶断中において、アーム１３の移動が規制されるようになっている。

【0020】

ガス溶断装置は、前述の火口ノズル２５、火口ノズル２５への各種ガスの供給を制御するガス制御部などで構成されている。ガス溶断装置は、アセチレンガス、酸素ガス、ＬＰＧ（ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ、液化石油ガス）、水素ガスの各ボンベと接続されている。溶断時には、これらのうちの２つのボンベからガス溶断装置にガスが送られ、供給される。送られるガスの組合せは具体的には、酸素ガスとアセチレンガスとの組合せ、酸素ガスとＬＰＧガスとの組合せ、酸素ガスと水素ガスとの組合せであり、これらのいずれかの組合せのガスが適宜のタイミングでガス溶断装置に供給される。ロボットシステム１０は、ガス溶断装置を備えるから、厚物のワークでも容易に溶断が可能である。

【0021】

アタッチメント１８は、アーム１３の先端に取り付けられ、火口ノズル２５を保持する。トレースピン２１は、溶断する際の原点設定、及び、溶断位置の位置情報を取得するためのものであり、ワークに記された罫書をトレースする。トレースの軌跡が、溶断位置の位置情報として、コントローラ１４の前述の取得部に送られる。ワーク支持ユニット２２は、ワークを支持するとともに、溶断の際の原点設定を容易かつ確実にするためのものである。アタッチメント１８、トレースピン２１、ワーク支持ユニット２２の各詳細については、他の図面を用いて後述する。

【0022】

図２及び図３において、アタッチメント１８は、アーム１３の先端に取り付けられ、アーム１３に対して着脱自在である。これにより、アタッチメント１８及びガス溶断装置は、アーム１３から取り外した状態で、運搬及び移動ができ、従前のようにワーク１１をガス溶断装置のもとに運搬する必要がない。そのため、大きなワーク１１や大重量のワーク１１であってもアーム１３とともにガス溶断装置を運搬して溶断を行うことができる。

【0023】

アタッチメント１８は、アーム１３の先端、すなわち先端リンク１３ａの先端に、第２リンク１３ｂとは反対側に突出して設けられている。アタッチメント１８は、先端リンク１３ａの先端に固定される第１連結部３１と、火口ノズル２５に固定される第２連結部３２とを備える。先端リンク１３ａと第１連結部３１、及び、火口ノズル２５と第２連結部３２とは着脱自在である。火口ノズル２５は周知のとおり吹管２５ａと火口２５ｂとを備え、第２連結部３２は火口ノズル２５の吹管２５ａに固定される。このように、アーム１３と火口ノズル２５の吹管２５ａとは、アタッチメント１８を介して連結されると共に分離可能である。また、吹管２５ａには、火口２５ｂに代えてトレースピン２１が固定される場合がある。このように、アタッチメント１８は、火口２５ｂとトレースピン２１とのいずれか一方が固定された吹管２５ａをアーム１３の先端に保持する。

【0024】

第１連結部３１は、この例では、先端リンク１３ａの先端面に固定される例えば柱状の第１部材３６、第１部材３６の端面に一方の板面３７Ａが固定された板状の第２部材３７、第２部材３７の他方の板面３７Ｂに固定された柱状の第３部材３８、第３部材の端面に固定された第４部材３９等により構成されており、第２連結部３２は第４部材３９に固定される。第２部材３７は、火口ノズル２５が先端リンク１３ａに干渉しないように、先端リンク１３ａの軸Ａ１の方向（以下、軸方向と称する）と交差する方向に突出して設けられ、突出した先端の板面３７Ｂに第３部材３８が配されている。第３部材３８の軸方向は先端リンク１３ａの軸方向と同じ方向であるが、互いの軸はずれている。これにより、第２部材３７～第４部材３９は、先端リンク１３ａの軸Ａ１から、その軸方向と交差する方向に突出、この例では、直交する方向に突出する突出部を構成している。この突出部は、先端リンク１３ａから、第２リンク１３ｂとは反対側に突出している。

【0025】

第４部材３９は、断面Ｃ字状の２つの部材がＣ字の開口同士を対向した状態にして蝶ねじ４１により固定されることにより、先端リンク１３ａの軸方向に直交する方向において円形状にくり抜かれた穴３９ｉを形成する。これにより、第４部材３９は、第２連結部３２の円柱状の雄型部材４３が嵌め込まれる雌型部材とされている。

【0026】

第２連結部３２は、火口ノズル２５の吹管２５ａの周面を把持するＣ字状の把持部４４と、把持部４４の外周に固定された雄型部材４３等から構成されている。雄型部材４３は、前述の通り円柱状に形成されており、軸心Ａ２の方向（以下、軸心方向と称する）は先端リンク１３ａの軸方向と直交することにより第２リンク１３ｂの軸Ａ３の方向（以下、軸方向と称する）と平行となっている。雄型部材４３は、第４部材３９の蝶ねじ４１を緩めた状態で、軸心Ａ２周りに第４部材３９に対して相対的に回動させることにより、把持部４４が雄型部材４３と一体に回動し、これにより、先端リンク１３ａの軸方向に対する火口ノズル２５の軸Ａ４の方向（以下、軸方向と称する）の角度θ（単位は°）が調整される。角度θにおける火口ノズル２５の軸方向は、火口ノズル２５の開口２５ｐが向く方向と定義する。なお、第１連結部３１の第４部材３９を雄型部材にするとともに第２連結部３２の雄型部材４３を雌型部材にしてもよい。

【0027】

以上のように、先端リンク１３ａと第２リンク１３ｂとは９０°で角度固定であり、第２連結部３２の雄型部材４３は第２リンク１３ｂの軸Ａ３と平行な軸心Ａ２周りに回動するから、角度θは、先端リンク１３ａの軸Ａ１と第２リンク１３ｂの軸Ａ３とを含む平面に対する、開口２５ｐの向きである。第２連結部３２は、火口ノズル２５の軸方向が先端リンク１３ａの軸方向に対して０°以上４５°以下の範囲内で角度調整されるように前記第１連結部３１に固定される。アタッチメント１８を用いない場合にはアーム１３（図１参照）の先端リンク１３ａが可動域の限界に近づいた際に火口ノズル２５の動きが不安定になるが、アタッチメント１８を用いて角度θを例えば４５°に調整して固定した場合には、可動域の限界までに４５°分の余裕が生まれるので、可動域に達することなく、所望の位置の溶断が高精度で行われる。したがって、平板状のワークのみならず、図１に示すような円管状のワークなど曲面を有する立体物に対する溶断、特に開先であっても、精度よく加工がなされ、アーム１３の可動限界を懸念する必要がない。

【0028】

図３においては、火口ノズル２５が左傾斜（火口ノズル２５の開口２５ｐと逆側の端部が紙面左側に傾いた姿勢）である状態において角度θを示している。これは、アーム１３の可動範囲とコントローラ１４（図１参照）によるアーム１３の制御領域の範囲を加味したアーム１３の可動限界を前提としているからである。アーム１３の可動限界を、本例と逆側において考慮する場合には、角度θを火口ノズル２５が右傾斜である状態において採るとよい。また、本例では、角度θを調整した状態で雄型部材４３と第４部材３９とを固定する固定部材の一例であるのピン（図示無し）を設けており、これにより、火口ノズル２５がより安定して保持され、より高い精度で溶断がなされるようにしてある。

【0029】

把持部４４には、スライド機構４７が設けられている。スライド機構４７は、火口ノズル２５の周面に設けられたラックギア４８と、把持部４４に設けられ、ラックギア４８に噛合したピニオンギア（図示無し）と、ピニオンギアに連結された回転ハンドル４９などから構成されている。蝶ねじ５０をゆるめた状態で回転ハンドル４９を回転操作することにより火口ノズル２５は図２における上下方向にスライド移動する。スライド機構４７で所望とする位置に火口ノズル２５の位置を調整した後に蝶ねじ５０を締めることで火口ノズル２５の位置は固定される。火口ノズル２５の周面には、把持部４４に対する位置決めのためにナット５１が設けられており、このナット５１が把持部４４に当たった際の位置を火口ノズル２５を固定すべき位置としている。

【0030】

図４及び図５において、ワーク支持ユニット２２は、複数の支持棒６１と、保持板６２と、規制部材の一例である第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ及び第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊとを備える。ワーク支持ユニット２２は、保持板７０、第１シフト機構７１、第２シフト機構７２、脚部７４をさらに備えることが好ましく、本例でもそのようにしている。

【0031】

複数の支持棒６１は、ワーク１１を下方から支持する棒状部材であり、水平姿勢とされた保持板６２の天面に固定され、起立した姿勢に保持されている。複数の支持棒６１は同じ高さに形成されており、ワーク１１を安定して支持する。保持板６２には第１シフト機構７１が設けられ、第１シフト機構７１は保持板６２を上下方向に変位させる。これにより、ワーク１１の高さをアーム１３の高さに応じて調整することができる。

【0032】

複数の支持棒６１は、互いに間隔をあけて並んで配されており、これにより、溶断中において、火口ノズル２５から射出される火炎の熱の逃げ道が確保され、支持棒６１上に載置されたワーク１１及び支持棒６１の過度な昇温が抑制される。

【0033】

保持板６２には、上方から見たときに、複数の支持棒６１をコの字状に囲むように、複数の第１貫通孔６２ａ及び複数の第２貫通孔６２ｂが形成されている。複数の第１貫通孔６２ａは第１方向Ｘに並んで、複数の第２貫通孔６２ｂは、第１方向Ｘと交差、この例では第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに並んで形成されている。

【0034】

第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ及び第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊは、水平姿勢とされた保持板７０の天面に、垂直に起立した姿勢で固定されている。保持板７０には第２シフト機構７２が設けられ、第２シフト機構７２は保持板７０を上下方向に変位させる。これにより、第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ及び第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊは上下方向に移動自在となっている。第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ、第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊは、これらの第１貫通孔６２ａ及び複数の第２貫通孔６２ｂを挿脱可能とされるように、第１貫通孔６２ａ及び複数の第２貫通孔６２ｂと同様に、コの字状に並んで配されている。第１貫通孔６２ａは第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅが挿脱し、第２貫通孔６２ｂは第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊが挿脱する。

【0035】

第２シフト機構７２により保持板７０が上下方向に変位することにより、第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ及び第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊは、支持棒６１の上端よりも突出し、ワーク１１の水平方向における移動を規制する移動規制位置（図５参照）と、支持棒６１の上端よりも低い退避位置（図６参照）との間で変位する。移動規制位置にした第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅと６６Ａ～６６Ｅとの少なくとも一方と、第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊとに、ワーク１１を接触させることにより、ワーク１１がワーク支持ユニット２２上に位置決めされるとともに、支持棒６１等の位置等に基づいて原点決めを容易かつ正確に行うことができる。このため、高精度に溶断を行うことができる。また、溶断時においては退避位置にすることにより、火口ノズル２５の移動を妨げないので、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと直交する第３方向Ｚのいずれの方向でも溶断が円滑に行われる。なお図６に示す例では、退避位置においては、第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅ及び第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊは、第１貫通孔６２ａ及び第２貫通孔６２ｂから抜けた状態としている。しかし、支持棒６１の上端よりも低い位置であれば火口ノズル２５の移動を妨げないから退避位置はこの例に限られず、第１貫通孔６２ａ及び第２貫通孔６２ｂに挿入した状態であってもよい。

【0036】

第２棒状部材６７Ａ～６７Ｊのうち端部の第２棒状部材６７Ａ、６７Ｊと、第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅ，６６Ａ～６６Ｅのうち第２棒状部材６７Ａ、６７Ｊに最も近い第１棒状部材６５Ａ、６６ＡとのＸ方向におけるピッチをＰ１とする。また、第１棒状部材６５Ａ～６５Ｅの各ピッチ、第１棒状部材６６Ａ～６６Ｅの各ピッチをＰ２とする。ピッチＰ１はピッチＰ２よりも小さくしている。これにより、小さなワーク１１でも第１棒状部材６５Ａと第２棒状部材６７Ａとの両方、または第１棒状部材６６Ａと第２棒状部材６７Ｊとの両方に確実に接触させて位置決めをすることができる。さらには、２つのワークの一方を第１棒状部材６５Ａと第２棒状部材６７Ａとの両方に接触させ、他方を第１棒状部材６６Ａと第２棒状部材６７Ｊとの両方に接触させることにより、２つのワークを位置決めして溶断に供することができる。

【0037】

図７において、トレースピン２１は、先細部材８１と、筒状部材８２と、付勢部材の一例としてのばね８３などから構成されている。先細部材８１は、先細の棒状に金属で形成されている。先細部材８１は、ワーク（図１参照）に記された罫書をトレースするために、先端が接触される。

【0038】

筒状部材８２は、先細部材８１の先端が一端から突出するように、先細部材８１を中空部に収容する。筒状部材８２には、先細部材８１の他に、ばね８３、中間部材８６Ａ、８６Ｂ、キャップ８７が配されている。キャップ８７は、筒状部材８２の周面から突出したフランジ８７ａを有する。ばね８３は、先細部材８１を筒状部材８２の上記一端側に付勢し、中間部材８６Ａはばね８３と先細部材８１の間に配されてばね８３の付勢力を先細部材８１に伝達し、中間部材８６Ｂはばね８３をその一端側から押圧する。キャップ８７は、筒状部材８２の他端にねじ止めされ、先細部材８１、ばね８３、中間部材８６を筒状部材８２において安定させる。筒状部材８２は、火口２５ｂ（図２参照）がセットされる前の吹管２５ａに固定される。吹管２５ａの先端は雌ねじとされ、ナット５１の雄ねじとはまり合う。筒状部材８２は、先端側からナット５１に挿入され、フランジ８７ａがナット５１の雄ねじ側の端縁に当たるようになっている。このナット５１が吹管２５ａに固定されることにより、トレースピン２１は吹管２５ａに対して位置決めされた状態で固定される。そのため、トレースピン２１は、吹管２５ａに固定されたときの筒状部材８２の先端側端縁からナット５１までの距離は、火口２５ｂが吹管２５ａに固定されたときの開口２５ｐ（図２参照）からナット５１までの距離に等しくなるように、サイズが設定されている。これにより、筒状部材８２から突出して露呈した先細部材８１の露呈部分の長さ分が、溶断中における火口ノズル２５とワーク１１との距離として確保される。その結果、溶断中において火口ノズル２５のワーク１１に対する接触が防止される。本例においては、筒状部材８２から露呈する先細部材８１の露呈部分の長さＬ１は１０ｍｍ、筒状部材８２の長さＬ２は６７ｍｍ、フランジ８７ａの厚みＬ３は２ｍｍとしている。

【0039】

先細部材８１は、ばね８３により、筒状部材８２の一端側に付勢されているから、先細部材８１がワーク１１または他の部材にぶつかっても、ぶつかる前、すなわち当初の位置に戻る。当初の位置に戻ることにより、把持部４４から先端までの距離が一定の距離に戻るので、トレースが確実に正確になされ、コントローラ１４（図１参照）の記憶部に記憶される。このため、高精度な溶断がなされる。

【0040】

先細部材８１の先端の径Ｄ１は、０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。径Ｄ１が０．７ｍｍ以上であることにより、０．７ｍｍよりも小さい場合に比べて、罫書に近接した際の先細部材８１の視認性が確実に確保される。また、罫書の線幅は１ｍｍ前後であり、罫書の線幅以下とすることにより、トレース時において罫書に対する位置合わせがよりしやすい。本例では、径Ｄ１を０．８６ｍｍとしている。

【符号の説明】

【0041】

１０ ガス溶断ロボットシステム
１１ ワーク
１３ アーム
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，・・・ 第１（先端）リンク，第２リンク，第３リンク，・・・
１８ アームアタッチメント
２１ ティーチング用トレースピン
２２ ワーク支持ユニット
２５ 火口ノズル
２５ｐ 開口
３１ 第１連結部
３２ 第２連結部
４４ 把持部
６１ 支持棒
６２ 保持板
６２ａ、６２ｂ 第１貫通孔、第２貫通孔
６５Ａ～６５Ｅ、６６Ａ～６６Ｅ 第１棒状部材
６７Ａ～６７Ｌ 第２棒状部材
７１、７２ 第１シフト機構、第２シフト機構
８１ 先細部材
８２ 筒状部材
８３ 付勢部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】