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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-13
(45)【発行日】2024-12-23
(54)【発明の名称】スポット溶接設備
(51)【国際特許分類】
B23K 11/24 20060101AFI20241216BHJP
B23K 11/11 20060101ALI20241216BHJP
B23K 31/00 20060101ALI20241216BHJP
【ＦＩ】
B23K11/24 338
B23K11/11 593A
B23K11/24 340
B23K31/00 K
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023105840
(22)【出願日】2023-06-28
【審査請求日】2024-06-14
(73)【特許権者】
【識別番号】591214527
【氏名又は名称】株式会社ジーテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(74)【代理人】
【識別番号】100192533
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 如紘
(72)【発明者】
【氏名】久田 桂司
(72)【発明者】
【氏名】星野 良和
【審査官】山内 隆平
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１８３８３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０７２６７７３（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０２２６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－０９０６４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ １１／２４
Ｂ２３Ｋ １１／１１
Ｂ２３Ｋ ３１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製のワークに複数の打点からなるスポット溶接を施す溶接装置と、この溶接装置から離れた位置に配置され、前記打点における溶接部が合格基準を満たしているか否を検査する検査子を有する検査装置と、前記ワークを前記溶接装置から前記検査装置を経由して集積場まで運搬する運搬装置とからなるスポット溶接設備であって、前記複数の打点を第１グループ、第２グループを含むＮ個のグループに区分けしたときに、
前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれており、
前記１個の第１選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査し、次に、前記１個の第２選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査する、ことをＮ番目の第Ｎ選択打点まで繰り返し、
検査後に前記集積場まで運搬するように、制御する制御部を備えていることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項2】
請求項１記載のスポット溶接設備であって、
前記スポット溶接設備では、前記第１グループの溶接をするのに要する時間を第１所要時間、前記第Ｎグループの溶接をするのに要する時間を第Ｎ所要時間と定め、前記第１所要時間～前記第Ｎ所要時間のうちで、最も長い時間を最長所要時間と定め、前記最長所要時間を１打点当たりの検査時間で除した整数値を検査可能な打点数の最大とすることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項3】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記溶接装置は、前記第１グループにスポット溶接を施す第１スポット溶接機及び前記第２グループにスポット溶接を施す第２スポット溶接機を含むＮ基のスポット溶接機を備え、
前記第１スポット溶接機で施した前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２スポット溶接機で施した前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれていることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項4】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記ワークは、第１ワークと第２ワークとからなり、
前記第１ワークは、第１ベース部材と、この第１ベース部材に付設される第１メイン付設部材及び第１サブ付設部材とからなり、
前記第２ワークは、第２ベース部材と、この第２ベース部材に付設される第２メイン付設部材及び第２サブ付設部材とからなることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項5】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記検査装置において、回転軸を有するワーク載せ台に前記ワークを載せて傾ける、又は多軸ロボットに前記ワークを把持させて傾けることで、
前記検査子に前記ワークの検査部位が直交状態で対面しやすくしたことを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項6】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記検査装置において、前記ワークを載せるワーク載せ台又は前記ワークを把持する多軸ロボットを備え、
前記ワーク載せ台又は前記多軸ロボットに検査部位を下方から受ける当て面を有することを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項7】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記運搬装置で、前記第１選択打点と前記第２選択打点とがこの順に並ぶようにして、前記ワークを把持し、運搬することを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項8】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記検査子は、磁気センサヘッド又は超音波プローブであって、１打点当たりの検査時間が１打点当たりの溶接時間より長く設定されていることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項9】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記ワークは、フランジを備えており、
前記運搬装置は、前記検査子に前記フランジが直交状態に対面するように制御されることを特徴とするスポット溶接設備。
【請求項10】
請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、前記検査装置は、多軸ロボットと、この多軸ロボットのアームに設けた前記検査子と、前記ワークを載せるワーク載せ台とからなり、
前記ワーク載せ台に載っている前記ワークに対して、前記検査子を前記多軸ロボットで三次元的に移動しながら非破壊検査を実施することを特徴とするスポット溶接設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶接部の検査装置を含むスポット溶接設備に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車体などの溶接ラインに、スポット溶接に係る溶接部の検査装置が組み込まれ、この検査装置で溶接部の溶接品質を検査することが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
スポット溶接による打点の数は、小型のワークでは数十、中型のワークでは数百、大型のワークでは千を超えることが知られている。
スポット溶接による打点の全てを検査装置で検査することは、理想であるが検査に要する時間（検査時間）が長くなる。
スポット溶接による打点の全てを検査装置で検査することは、理想であるが検査に要する時間（検査時間）が長くなる。
【0004】
１基の検査装置で全打点を検査するとき、検査時間がｔであるとする。
検査装置の台数をｎ（ｎは２以上）に増やすと、検査時間はｔ／ｎとなり、検査時間を短縮することができる。
しかし、検査装置の台数を増やすと、溶接ラインの設備コストが嵩むと共に、溶接ラインの床面積が大きくなる。
検査装置の台数をｎ（ｎは２以上）に増やすと、検査時間はｔ／ｎとなり、検査時間を短縮することができる。
しかし、検査装置の台数を増やすと、溶接ラインの設備コストが嵩むと共に、溶接ラインの床面積が大きくなる。
【0005】
近年、コストダウンが求められる中、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１８－１３６１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備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】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明者らはスポット溶接を施す溶接装置を詳細に検証した。検証の結果、以下に示す事項を知見した。
（１）スポット溶接における溶接不良の発生要因は、多岐にわたるが、それらのうちで溶接チップの状態に起因するものが主であった。
（２）溶接チップの状態に起因する溶接不良は、散発的に発生するのではなく、連続的に発生する。この発生の様子の一例を、図１で説明する。
（１）スポット溶接における溶接不良の発生要因は、多岐にわたるが、それらのうちで溶接チップの状態に起因するものが主であった。
（２）溶接チップの状態に起因する溶接不良は、散発的に発生するのではなく、連続的に発生する。この発生の様子の一例を、図１で説明する。
【0009】
図１は、横軸がスポット溶接されるワークの数で縦軸が不良率を示すグラフである。
図１に示すように、原点からａ点までの間は、不良率が０である。ａ点以降に溶接不良が発生し始め、ｂ点でワークの全数に溶接不良が認められた。
図１に示すように、原点からａ点までの間は、不良率が０である。ａ点以降に溶接不良が発生し始め、ｂ点でワークの全数に溶接不良が認められた。
【0010】
溶接チップは、スポット溶接の際にワークに所定の力で押し付けられ、且つ高温になる。そのため、溶接チップは、不可避的に摩耗し形が崩れる。
溶接チップは、一定の回数だけ使用されると、ドレッサと称する研削機で形を整えられるが、この定期的な研削が実施される前に、溶接チップに異常があって、図１の曲線のようになることがある。
溶接チップの異常は、微細なクラックが存在している場合や、不純物が混在している場合などに発生する。
溶接チップは、一定の回数だけ使用されると、ドレッサと称する研削機で形を整えられるが、この定期的な研削が実施される前に、溶接チップに異常があって、図１の曲線のようになることがある。
溶接チップの異常は、微細なクラックが存在している場合や、不純物が混在している場合などに発生する。
【0011】
図１において、原点からａ点までは、全数検査をしたとしても溶接不良は検出されない。
ａ点からｂ点までにおいて、全数検査であればａ点の直後のｃ点で溶接不良の検出が可能であり、抜き取り検査であれば、ｃ点より後のｄ点で溶接不良の検出が可能である。
ａ点からｂ点までにおいて、全数検査であればａ点の直後のｃ点で溶接不良の検出が可能であり、抜き取り検査であれば、ｃ点より後のｄ点で溶接不良の検出が可能である。
【0012】
ｄ点で不良を検出した場合には、ｄ点より前に溶接された製品にさかのぼって検査することで溶接不良品が流出することはなくなる。
以上の知見から、本発明者らは抜き取り検査をベースとする発明を完成するに至った。
以上の知見から、本発明者らは抜き取り検査をベースとする発明を完成するに至った。
【0013】
すなわち、請求項１に係る発明は、金属製のワークに複数の打点からなるスポット溶接を施す溶接装置と、この溶接装置から離れた位置に配置され、前記打点における溶接部が合格基準を満たしているか否を検査する検査子を有する検査装置と、前記ワークを前記溶接装置から前記検査装置を経由して集積場まで運搬する運搬装置とからなるスポット溶接設備であって、
前記複数の打点を第１グループ、第２グループを含むＮ個のグループに区分けしたときに、
前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれており、
前記１個の第１選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査し、次に、前記１個の第２選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査する、ことをＮ番目の第Ｎ選択打点まで繰り返し、
検査後に前記集積場まで運搬するように、制御する制御部を備えていることを特徴とする。
前記複数の打点を第１グループ、第２グループを含むＮ個のグループに区分けしたときに、
前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれており、
前記１個の第１選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査し、次に、前記１個の第２選択打点が前記検査子に対面するように前記ワークを、運搬し、検査する、ことをＮ番目の第Ｎ選択打点まで繰り返し、
検査後に前記集積場まで運搬するように、制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【0014】
溶接をするのに要する時間とは、作業者がワークを治具などにセットしてから溶接完了し、作業者が次のワークを治具などにセットするまでの時間を言う。又は、溶接をするのに要する時間とは、運搬装置がワークを把持してから溶接完了し、運搬装置が次のワークを把持するまでの時間を言う（以下、同じ）。
【0015】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のスポット溶接設備であって、
前記スポット溶接設備では、前記第１グループの溶接をするのに要する時間を第１所要時間、前記第Ｎグループの溶接をするのに要する時間を第Ｎ所要時間と定め、前記第１所要時間～前記第Ｎ所要時間のうちで、最も長い時間を最長所要時間と定め、前記最長所要時間を１打点当たりの検査時間で除した整数値を検査可能な打点数の最大とすることを特徴とする。
前記スポット溶接設備では、前記第１グループの溶接をするのに要する時間を第１所要時間、前記第Ｎグループの溶接をするのに要する時間を第Ｎ所要時間と定め、前記第１所要時間～前記第Ｎ所要時間のうちで、最も長い時間を最長所要時間と定め、前記最長所要時間を１打点当たりの検査時間で除した整数値を検査可能な打点数の最大とすることを特徴とする。
【0016】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記溶接装置は、前記第１グループにスポット溶接を施す第１スポット溶接機及び前記第２グループにスポット溶接を施す第２スポット溶接機を含むＮ基のスポット溶接機を備え、
前記第１スポット溶接機で施した前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２スポット溶接機で施した前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれていることを特徴とする。
前記溶接装置は、前記第１グループにスポット溶接を施す第１スポット溶接機及び前記第２グループにスポット溶接を施す第２スポット溶接機を含むＮ基のスポット溶接機を備え、
前記第１スポット溶接機で施した前記第１グループの打点には予め選択した１個の第１選択打点が含まれ、前記第２スポット溶接機で施した前記第２グループの打点には予め選択した１個の第２選択打点が含まれるごとくに、前記Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれていることを特徴とする。
【0017】
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記ワークは、第１ワークと第２ワークとからなり、
前記第１ワークは、第１ベース部材と、この第１ベース部材に付設される第１メイン付設部材及び第１サブ付設部材とからなり、
前記第２ワークは、第２ベース部材と、この第２ベース部材に付設される第２メイン付設部材及び第２サブ付設部材とからなることを特徴とする。
前記ワークは、第１ワークと第２ワークとからなり、
前記第１ワークは、第１ベース部材と、この第１ベース部材に付設される第１メイン付設部材及び第１サブ付設部材とからなり、
前記第２ワークは、第２ベース部材と、この第２ベース部材に付設される第２メイン付設部材及び第２サブ付設部材とからなることを特徴とする。
【0018】
請求項５に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記検査装置において、回転軸を有するワーク載せ台に前記ワークを載せて傾ける、又は多軸ロボットに前記ワークを把持させて傾けることで、
前記検査子に前記ワークの検査部位が直交状態で対面しやすくしたことを特徴とする。
前記検査装置において、回転軸を有するワーク載せ台に前記ワークを載せて傾ける、又は多軸ロボットに前記ワークを把持させて傾けることで、
前記検査子に前記ワークの検査部位が直交状態で対面しやすくしたことを特徴とする。
【0019】
請求項６に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記検査装置において、前記ワークを載せるワーク載せ台又は前記ワークを把持する多軸ロボットを備え、
前記ワーク載せ台又は前記多軸ロボットに検査部位を下方から受ける当て面を有することを特徴とする。
前記検査装置において、前記ワークを載せるワーク載せ台又は前記ワークを把持する多軸ロボットを備え、
前記ワーク載せ台又は前記多軸ロボットに検査部位を下方から受ける当て面を有することを特徴とする。
【0020】
請求項７に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記運搬装置で、前記第１選択打点と前記第２選択打点とがこの順に並ぶようにして、前記ワークを把持し、運搬することを特徴とする。
前記運搬装置で、前記第１選択打点と前記第２選択打点とがこの順に並ぶようにして、前記ワークを把持し、運搬することを特徴とする。
【0021】
請求項８に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記検査子は、磁気センサヘッド又は超音波プローブであって、１打点当たりの検査時間が１打点当たりの溶接時間より長く設定されていることを特徴とする。
前記検査子は、磁気センサヘッド又は超音波プローブであって、１打点当たりの検査時間が１打点当たりの溶接時間より長く設定されていることを特徴とする。
【0022】
請求項９に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記ワークは、フランジを備えており、
前記運搬装置は、前記検査子に前記フランジが直交状態に対面するように制御されることを特徴とする。
前記ワークは、フランジを備えており、
前記運搬装置は、前記検査子に前記フランジが直交状態に対面するように制御されることを特徴とする。
【0023】
請求項１０に係る発明は、請求項１又は請求項２記載のスポット溶接設備であって、
前記検査装置は、多軸ロボットと、この多軸ロボットのアームに設けた前記検査子と、前記ワークを載せるワーク載せ台とからなり、
前記ワーク載せ台に載っている前記ワークに対して、前記検査子を前記多軸ロボットで三次元的に移動しながら非破壊検査を実施することを特徴とする。
前記検査装置は、多軸ロボットと、この多軸ロボットのアームに設けた前記検査子と、前記ワークを載せるワーク載せ台とからなり、
前記ワーク載せ台に載っている前記ワークに対して、前記検査子を前記多軸ロボットで三次元的に移動しながら非破壊検査を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【0024】
請求項１に係る発明では、ワークにおける複数の打点をＮ個のグループにグループ分けする。１個のグループにおける複数の打点のうち、１つの打点を選択打点と定める。運搬装置は選択打点を検査子に対面させ、検査後に集積場へ運搬する。
【0025】
すなわち、全てのワークに対して、必ず１点は検査されるため、検査漏れの心配はない。
仮に全数検査を行うとすると複数基の検査装置を設置する必要があるが、本発明によれば複数基のスポット溶接機に対して検査装置は１基で足りる。
検査装置を複数基並べる従来技術に比較して、本発明では検査装置が１基で足りるため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
すなわち、本発明により、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備が提供される。
仮に全数検査を行うとすると複数基の検査装置を設置する必要があるが、本発明によれば複数基のスポット溶接機に対して検査装置は１基で足りる。
検査装置を複数基並べる従来技術に比較して、本発明では検査装置が１基で足りるため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
すなわち、本発明により、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備が提供される。
【0026】
ところで、溶接チップの状態に起因する溶接不良は、散発的に発生するのではなく、連続的に発生するものである。そのため、請求項１により、スポット溶接機で溶接された打点のうち少なくとも一つは検査打点（選択打点）となるよう制御することで溶接不良品の流出を防止できる。
【0028】
さらには、請求項１に係る発明では、ワークにおける複数の打点をＮ個のグループにグループ分けする。１個のグループにおける複数の打点のうち、１つの打点を選択打点と定める。運搬装置は選択打点を検査子に対面させる。
【0029】
すなわち、全てのワークに対して、必ず１点以上が検査されるため、検査漏れの心配はない。
仮に全数検査を行うとすると複数基の検査装置を設置する必要があるが、本発明によれば複数基のスポット溶接機に対して検査装置は１基で足りる。
検査装置を複数基並べる従来技術に比較して、本発明では検査装置が１基で足りるため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
すなわち、本発明により、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備が提供される。
仮に全数検査を行うとすると複数基の検査装置を設置する必要があるが、本発明によれば複数基のスポット溶接機に対して検査装置は１基で足りる。
検査装置を複数基並べる従来技術に比較して、本発明では検査装置が１基で足りるため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
すなわち、本発明により、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備が提供される。
【0030】
請求項２により、運搬装置は、最長所要時間に収まるようにワークを検査装置に運搬する。検査装置は、最長所要時間に収まる範囲で選択打点を含む複数の打点を検査する。
すなわち、検査装置が最長所要時間に収まる範囲で選択打点を含む複数の打点を検査するため、１個の打点だけを検査することに比べて、複数の打点を検査することで、検査の精度向上及び信頼性向上が図れる。
すなわち、検査装置が最長所要時間に収まる範囲で選択打点を含む複数の打点を検査するため、１個の打点だけを検査することに比べて、複数の打点を検査することで、検査の精度向上及び信頼性向上が図れる。
【0031】
溶接チップの状態に起因する溶接不良は、散発的に発生するのではなく、連続的に発生するものである。そのため、請求項３により、スポット溶接設備内の各スポット溶接機で溶接された打点のうち少なくとも一つは検査打点となるよう制御することで溶接不良品の流出を防止できる。
【0032】
請求項４に係る発明では、ワークは、第１ワークと第２ワークとからなり、第１ワークは、第１ベース部材と第１メイン付設部材と第１サブ付設部材とからなり、第２ワークは、第２ベース部材と第２メイン付設部材と第２サブ付設部材とからなる。
十分に複雑な構造のワークに本発明の抜き取り検査が適用できる。第１ワークが車両用左側部品（例えば左クロスメンバー）で第２ワークが車両用右側部品（例えば右クロスメンバー）であれば、左右の車両用部品をセットで、溶接し、運搬し、検査することができ、生産性を高めることができる。
十分に複雑な構造のワークに本発明の抜き取り検査が適用できる。第１ワークが車両用左側部品（例えば左クロスメンバー）で第２ワークが車両用右側部品（例えば右クロスメンバー）であれば、左右の車両用部品をセットで、溶接し、運搬し、検査することができ、生産性を高めることができる。
【0033】
請求項５に係る発明では、ワーク載せ台にワークを載せて傾ける、又は多軸ロボットにワークを把持させて傾けるため、検査子にワークの検査部位が直交状態で対面しやすくなり、直交させることで検査精度を高めることができる。
【0034】
請求項６に係る発明では、ワーク載せ台又は多軸ロボットに検査部位を下方から受ける当て面を備えるので、ワークの撓みが防止され、高精度の検査ができる。
【0035】
請求項７に係る発明では、運搬装置で、第１選択打点と第２選択打点とがこの順に並ぶようにして、ワークを運搬する。
【0036】
請求項８に係る発明では、検査時間が長いため、検査前にジェルを噴霧することができる。
【0037】
請求項９に係る発明では、検査子をフランジに直交状態で当てることで、溶接部の非破壊検査を行うことができる。
【0038】
請求項１０に係る発明では、ワークに対する三次元的な検査が実施できる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】スポット溶接におけるワークの数と不良率の相関を説明するグラフである。
【図2】（ａ）はワークの分解斜視図、（ｂ）はワークの平面図、（ｃ）は打点の配置を示す図、（ｄ）は付属部材の分解図、（ｅ）は小組された付属部材の斜視図である。
【図3】（ａ）は別のワークの分解斜視図、（ｂ）は別のワークの平面図、（ｃ）は打点の配置を示す図である。
【図4】（ａ）は第１ワークの分解斜視図、（ｂ）は第１ワークに施した打点の配置を示す図、（ｃ）は第２ワークの分解斜視図、（ｄ）は第２ワークに施した打点の配置を示す図、（ｅ）～（ｌ）は付属部材の分解図及び小組された付属部材を示す斜視図である。
【図5】（ａ）は溶接装置の側面図、（ｂ）は溶接装置の平面図、（ｃ）は溶接装置の作用図である。
【図6】（ａ）は検査装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
【図7】別の検査装置の側面図である。
【図8】（ａ）は運搬装置の平面図、（ｂ）は運搬装置の側面図、（ｃ）は運搬装置の要部の平面図である。
【図9】本発明に係るスポット溶接設備の平面図である。
【図10】制御部の制御フローを説明する図である。
【図11】（ａ）～（ｄ）は運搬装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0041】
［金属製のワーク］
図２（ａ）に示すように、金属製のワーク１１Ａは、例えば、ベース部材１２Ａと、このベース部材１２Ａに付設される付設部材１３Ａとからなる。付設部材１３Ａはフランジ１９を備えている。
図２（ａ）に示すように、金属製のワーク１１Ａは、例えば、ベース部材１２Ａと、このベース部材１２Ａに付設される付設部材１３Ａとからなる。付設部材１３Ａはフランジ１９を備えている。
【0042】
付設部材１３Ａは、例えば、図２（ｄ）に示すように、第１部材１３ｃに第２部材１３ｄを載せ、図２（ｅ）にて、第１部材１３ｃに第２部材１３ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。図２（ａ）～図２（ｃ）では、付設部材１３Ａは簡略化して図示する。
【0043】
図２（ｂ）に示すように、付設部材１３Ａは、例えば、ベース部材１２Ａの一端に配置される。
【0044】
金属は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金が好適であり、スポット溶接が可能な材料であればよく、種類は問わない。
また、ベース部材１２Ａは、長方形の平板としたが、形状は任意である。
また、付設部材１３Ａは、金属の薄板をプレス成形してなるプレス品が好適であるが、これらの形状は任意である。
この段落の説明は、後に述べるワーク１１Ｂ、第１ワーク１１及び第２ワーク１５にも適用する。
また、ベース部材１２Ａは、長方形の平板としたが、形状は任意である。
また、付設部材１３Ａは、金属の薄板をプレス成形してなるプレス品が好適であるが、これらの形状は任意である。
この段落の説明は、後に述べるワーク１１Ｂ、第１ワーク１１及び第２ワーク１５にも適用する。
【0045】
［グループ分け］
図２（ｃ）に示すように、付設部材１３Ａは、後述するスポット溶接機により、ベース部材１２Ａに溶接される。複数の打点を、第１グループＧ１～第４グループＧ４の４個のグループに区分する。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼び、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第３選択打点６３と呼び、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
図２（ｃ）に示すように、付設部材１３Ａは、後述するスポット溶接機により、ベース部材１２Ａに溶接される。複数の打点を、第１グループＧ１～第４グループＧ４の４個のグループに区分する。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼び、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第３選択打点６３と呼び、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
【0046】
なお、グループ分けするグループの数は「４」が好適であるが、２、３又は５以上であっても差し支えない。よって、一般化する場合には、グループ分けするグループの数は「Ｎ」（Ｎは２以上の整数）とする。
【0047】
すなわち、第１グループＧ１の複数の打点には予め選択した１個の第１選択打点６１が含まれる。同様に、第２グループＧ２の複数の打点には予め選択した１個の第２選択打点６２が含まれるごとくに、Ｎ個のグループの各々には予め選択した１個の選択打点が含まれている。
この段落の説明も、後に述べるワーク１１Ｂ、第１ワーク１１及び第２ワーク１５に適用する。
この段落の説明も、後に述べるワーク１１Ｂ、第１ワーク１１及び第２ワーク１５に適用する。
【0048】
［別のワーク］
ワーク１１Ａより、複雑な構造のワーク１１Ｂを、図３に基づいて説明する。なお、詳しい説明は省略するが、メイン付設部材１３Ｂ及びサブ付設部材１４Ｂは、第１部材（図２、（ｄ）、（ｅ）参照）に第２部材（図２、（ｄ）、（ｅ）参照）を接合し一体化したものであってもよい。
ワーク１１Ａより、複雑な構造のワーク１１Ｂを、図３に基づいて説明する。なお、詳しい説明は省略するが、メイン付設部材１３Ｂ及びサブ付設部材１４Ｂは、第１部材（図２、（ｄ）、（ｅ）参照）に第２部材（図２、（ｄ）、（ｅ）参照）を接合し一体化したものであってもよい。
【0049】
図３（ａ）に示すように、ワーク１１Ｂは、例えば、ベース部材１２Ｂと、このベース部材１２Ｂに付設されるメイン付設部材１３Ｂ及びサブ付設部材１４Ｂとからなる。メイン付設部材１３Ｂ及びサブ付設部材１４Ｂはフランジ１９を備えている。
図３（ｂ）に示すように、メイン付設部材１３Ｂは、例えば、ベース部材１２Ｂの一端に配置され、サブ付設部材１４Ｂは、例えば、ベース部材１２Ｂの他端に配置される。
図３（ｂ）に示すように、メイン付設部材１３Ｂは、例えば、ベース部材１２Ｂの一端に配置され、サブ付設部材１４Ｂは、例えば、ベース部材１２Ｂの他端に配置される。
【0050】
図３（ｃ）に示すように、メイン付設部材１３Ｂ及びサブ付設部材１４Ｂは、後述するスポット溶接機により、ベース部材１２Ｂに溶接される。複数の打点を、第１グループＧ１～第４グループＧ４の４個のグループに区分する。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼び、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第３選択打点６３と呼び、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼び、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第３選択打点６３と呼び、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
【0051】
【0052】
［第１ワーク］
第１ワーク１１は、例えば、車体部品の一種であって、車体中心より左に配置され左シートを支える左クロスメンバーである。この左クロスメンバーは２個のシートブラケットを有する。以下の実施例では、２個のシートブラケットの一方を第１メイン付設部材と呼び、他方を第１サブ付設部材と呼ぶことで、一般化する。
加えて、左クロスメンバーを模式化した上で、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。
第１ワーク１１は、例えば、車体部品の一種であって、車体中心より左に配置され左シートを支える左クロスメンバーである。この左クロスメンバーは２個のシートブラケットを有する。以下の実施例では、２個のシートブラケットの一方を第１メイン付設部材と呼び、他方を第１サブ付設部材と呼ぶことで、一般化する。
加えて、左クロスメンバーを模式化した上で、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。
【0053】
図４（ａ）に示すように、金属製の第１ワーク１１は、第１ベース部材１２と、この第１ベース部材１２に付設される第１メイン付設部材１３と、第１ベース部材１２に付設される第１サブ付設部材１４とを備えている。ただし、第１ワーク１１にその他の付設部材を付設することは差し支えない。第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４は、下端にフランジ１９を備えている。
【0054】
第１メイン付設部材１３は、例えば、図４（ｅ）に示すように、第１部材１３ｃに第２部材１３ｄを載せ、図４（ｆ）にて、第１部材１３ｃに第２部材１３ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
第１サブ付設部材１４は、例えば、図４（ｇ）に示すように、第１部材１４ｃに第２部材１４ｄを載せ、図４（ｈ）にて、第１部材１４ｃに第２部材１４ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
図４（ａ）、（ｂ）では、第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４は簡略化して図示する。
第１サブ付設部材１４は、例えば、図４（ｇ）に示すように、第１部材１４ｃに第２部材１４ｄを載せ、図４（ｈ）にて、第１部材１４ｃに第２部材１４ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
図４（ａ）、（ｂ）では、第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４は簡略化して図示する。
【0055】
図４（ｂ）に示すように、第１メイン付設部材１３は第１ベース部材１２の一端に配置され、第１サブ付設部材１４は第１ベース部材１２の他端に配置される。ただし、第１メイン付設部材１３と第１サブ付設部材１４との配置位置を変更することは差し支えない。
【0056】
第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４は、後述するスポット溶接機により、第１ベース部材１２に溶接される。複数の打点を、第１グループＧ１と第２グループＧ２の２個のグループに区分する。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼ぶ。
そして、第１グループＧ１における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６１と呼ぶ。同様に、第２グループＧ２における複数の打点のうち、１個を選択して第２選択打点６２と呼ぶ。
【0057】
［第２ワーク］
第２ワーク１５は、例えば、車体部品の一種であって、車体中心より右に配置され右シートを支える右クロスメンバーである。この右クロスメンバーは２個のシートブラケットを有する。一方のシートブラケットを第２メイン付設部材と呼び、他方のシートブラケットを第２サブ付設部材と呼ぶことで、一般化する。
加えて、左クロスメンバーを模式化した上で、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示す。
第２ワーク１５は、例えば、車体部品の一種であって、車体中心より右に配置され右シートを支える右クロスメンバーである。この右クロスメンバーは２個のシートブラケットを有する。一方のシートブラケットを第２メイン付設部材と呼び、他方のシートブラケットを第２サブ付設部材と呼ぶことで、一般化する。
加えて、左クロスメンバーを模式化した上で、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示す。
【0058】
図４（ｃ）に示すように、金属製の第２ワーク１５は、第２ベース部材１６と、この第２ベース部材１６に付設される第２メイン付設部材１７と、第２ベース部材１６に付設される第２サブ付設部材１８とを備えている。ただし、第２ワーク１５にその他の付設部材を付設することは差し支えない。第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８は、下端にフランジ１９を備えている。
【0059】
第２サブ付設部材１８は、例えば、図４（ｉ）に示すように、第１部材１８ｃに第２部材１８ｄを載せ、図４（ｊ）にて、第１部材１８ｃに第２部材１８ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
第２メイン付設部材１７は、例えば、図４（ｋ）に示すように、第１部材１７ｃに第２部材１７ｄを載せ、図４（ｌ）にて、第１部材１７ｃに第２部材１７ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
図４（ｃ）、（ｄ）では、第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８は簡略化して図示する。
第２メイン付設部材１７は、例えば、図４（ｋ）に示すように、第１部材１７ｃに第２部材１７ｄを載せ、図４（ｌ）にて、第１部材１７ｃに第２部材１７ｄをスポット溶接などにより接合し、一体化したものであってもよい。
図４（ｃ）、（ｄ）では、第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８は簡略化して図示する。
【0060】
図４（ｄ）に示すように、第２メイン付設部材１７は第２ベース部材１６の一端に配置され、第２サブ付設部材１８は第２ベース部材１６の他端に配置される。ただし、第２メイン付設部材１７と第２サブ付設部材１８との配置位置を変更することは差し支えない。
【0061】
第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８は、後述するスポット溶接機により、第２ベース部材１６に溶接される。複数の打点を、第３グループＧ３と第４グループＧ４の２個のグループに区分する。
そして、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６３と呼ぶ。同様に、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
そして、第３グループＧ３における複数の打点のうち、１個を選択して第１選択打点６３と呼ぶ。同様に、第４グループＧ４における複数の打点のうち、１個を選択して第４選択打点６４と呼ぶ。
【0062】
図２、図３及び図４にて、３つの形態のワークを説明した。本発明は以上の３つの形態の何れにも適用される。
以下、３つの形態のうち、最も複雑な形態である図４に示すワーク（第１ワーク１１及び第２ワーク１５からなる。）について、詳細な説明を行う。
以下、３つの形態のうち、最も複雑な形態である図４に示すワーク（第１ワーク１１及び第２ワーク１５からなる。）について、詳細な説明を行う。
【0063】
［スポット溶接機］
図５（ａ）に示すように、第１スポット溶接機２２は、例えば、多軸ロボット２３と、この多軸ロボット２３のアーム２４に取付けられたＣ形フレーム２５と、このＣ形フレーム２５に取付けられた下溶接チップ２６及び上溶接チップ２７とからなる。
図５（ａ）に示すように、第１スポット溶接機２２は、例えば、多軸ロボット２３と、この多軸ロボット２３のアーム２４に取付けられたＣ形フレーム２５と、このＣ形フレーム２５に取付けられた下溶接チップ２６及び上溶接チップ２７とからなる。
【0064】
下溶接チップ２６と上溶接チップ２７の一方が静止し、他方が一方へ進退する。
第２スポット溶接機３１、第３スポット溶接機３２及び第４スポット溶接機３３は、第１スポット溶接機２２と同構造又は類似した構造であるため、符号を共用し、詳細な説明は省略する。
第２スポット溶接機３１、第３スポット溶接機３２及び第４スポット溶接機３３は、第１スポット溶接機２２と同構造又は類似した構造であるため、符号を共用し、詳細な説明は省略する。
【0065】
【0066】
図５（ｃ）に示すように、例えば、第１ベース部材１２に第１メイン付設部材１３を載せ、第１メイン付設部材１３のフランジ１９に上溶接チップ２７を当て、第１ベース部材１２の下面に下溶接チップ２６を当て、下溶接チップ２６を上溶接チップ２７に接近させるようにして、第１ベース部材１２にフランジ１９を押し付ける。次に、下溶接チップ２６と上溶接チップ２７に通電する。通電によりジュール熱が発生し、金属が部分的に溶融する。通電を停止すると溶融部が凝固し溶接部３４となる。この溶接部３４はナゲットとも呼ばれる。
【0067】
溶接をするのに要する時間は、１打点当たり２～３秒である。
【0068】
［スポット溶接機の基数］
スポット溶接機の基数は、グループの数と同じであればよい。グループの数が「Ｎ」であるときには、スポット溶接機の基数は「Ｎ基」とする。なお、スポット溶接機の基数は、Ｎを上回っていなければよく、Ｎを下回ることは差し支えない。
スポット溶接機の基数は、グループの数と同じであればよい。グループの数が「Ｎ」であるときには、スポット溶接機の基数は「Ｎ基」とする。なお、スポット溶接機の基数は、Ｎを上回っていなければよく、Ｎを下回ることは差し支えない。
【0069】
［検査装置］
図６（ａ）に示すように、検査装置４０は、例えば、ベース４１と、このベース４１から立てたＬ字スタンド４２と、このＬ字スタンド４２の先端に取付けた検査子４３とからなる。この例では検査子４３は下向きとしたが、上向き、横向きであってもよい。
検査子４３は、磁気センサヘッド又は超音波プローブが好適である。
図６（ａ）に示すように、検査装置４０は、例えば、ベース４１と、このベース４１から立てたＬ字スタンド４２と、このＬ字スタンド４２の先端に取付けた検査子４３とからなる。この例では検査子４３は下向きとしたが、上向き、横向きであってもよい。
検査子４３は、磁気センサヘッド又は超音波プローブが好適である。
【0070】
図６（ｂ）に示す検査子４３が磁気センサヘッドである場合、磁気センサヘッドは励磁コイルを内蔵する。励磁コイルで磁束を発生する。磁束の変化により、溶接部３４の不具合が認識できる。
検査時間は、１打点当たり６秒である。
検査時間は、１打点当たり６秒である。
【0071】
図６（ｂ）に示す検査子４３が超音波プローブの場合、超音波プローブは超音波発振器を内蔵する。超音波発振器は超音波を発振する。超音波はフランジ１９を通り、溶接部３４に当たって反射する。反射波により、溶接部３４の形状などが認識できる。
検査前にジェルを噴霧するため、検査時間は１打点当たり１０秒～１２秒である。
検査前にジェルを噴霧するため、検査時間は１打点当たり１０秒～１２秒である。
【0072】
なお、検査子４３は、フランジ１９に直交状態で当てることを原則とするが、若干の隙間をおいてもよい。
すなわち、図６（ｂ）に示すように、検査子４３をフランジ１９に直交状態で当てる又は接近させることで、溶接部３４の非破壊検査を行う。なお、後述の運搬装置５０が検査子４３にフランジ１９が直交状態に対面するように制御される。
すなわち、図６（ｂ）に示すように、検査子４３をフランジ１９に直交状態で当てる又は接近させることで、溶接部３４の非破壊検査を行う。なお、後述の運搬装置５０が検査子４３にフランジ１９が直交状態に対面するように制御される。
【0073】
［別の検査装置］
図７に示すように、検査装置４０は、例えば、多軸ロボット４５と、この多軸ロボット４５のアーム４６に設けた検査子４３と、第１ワーク１１（又は第２ワーク１５）を載せるワーク載せ台４７とからなる。
ワーク載せ台４７に載っている第１ワーク１１（又は第２ワーク１５）に対して、検査子４３を多軸ロボット４５で三次元的に移動しながら非破壊検査を実施する。ワークのワーク載せ台４７へのセット、および搬出は運搬装置５０が行う。
図７に示すように、検査装置４０は、例えば、多軸ロボット４５と、この多軸ロボット４５のアーム４６に設けた検査子４３と、第１ワーク１１（又は第２ワーク１５）を載せるワーク載せ台４７とからなる。
ワーク載せ台４７に載っている第１ワーク１１（又は第２ワーク１５）に対して、検査子４３を多軸ロボット４５で三次元的に移動しながら非破壊検査を実施する。ワークのワーク載せ台４７へのセット、および搬出は運搬装置５０が行う。
【0074】
好ましくは、ワーク載せ台４７は回転軸４８により、回転軸４８回りに回転可能にする。検査子４３がフランジ１９に直交状態で当てやすくなるように、第１ワーク１１（又は第２ワーク１５）を傾けることができる。
フランジ１９に検査子４３を、直交状態で当てるようにすることが、検査精度を上げる上で必須となるが、回転軸４８を採用することで、多軸ロボット４５の負担を軽くすることができると共に、検査精度を容易に高めることができ、加えて、検査の迅速化も図れる。
フランジ１９に検査子４３を、直交状態で当てるようにすることが、検査精度を上げる上で必須となるが、回転軸４８を採用することで、多軸ロボット４５の負担を軽くすることができると共に、検査精度を容易に高めることができ、加えて、検査の迅速化も図れる。
【0075】
好ましくは、ワーク載せ台４７に、検査部位（検査子４３で押圧される部位）を下から受ける当て面４９を有する。当て面４９で受けるため、検査子４３で強く押しても、ワーク（例えば、第１ワーク１１）の撓み変形が防止され、検査精度が高まる。
【0076】
［運搬装置］
図８（ａ）に示すように、運搬装置５０は、例えば、多軸ロボット５１と、この多軸ロボット５１のアーム５２に取付けたコ字フレーム５３と、このコ字フレーム５３の先端に取付けたクランプパー５４とからなる。
図８（ａ）に示すように、運搬装置５０は、例えば、多軸ロボット５１と、この多軸ロボット５１のアーム５２に取付けたコ字フレーム５３と、このコ字フレーム５３の先端に取付けたクランプパー５４とからなる。
【0077】
図８（ｂ）に示すように、クランプパー５４は、上爪５５と下爪５６を有し、上爪５５と下爪５６とでワークを挟む。多軸ロボット５１の可動範囲であればワークを運搬することができる。
【0078】
なお、図２に示すワーク１１Ａや図３に示すワーク１１Ｂに対しては、コ字フレーム５３を省いて、アーム５２に直接的にクランパー５４（上爪５５、下爪５６を含む。）を取付けてもよい。勿論、コ字フレーム５３を用いて、図２に示すワーク１１Ａや図３に示すワーク１１Ｂを把持させることは差し支えない。
【0079】
また、好ましくは、図８（ｃ）に示すように、クランパー５４からサブアーム５７を延ばし、このサブアーム５７の先端に当て面４９を設けてもよい。当て面４９で受けるため、検査子４３で強く押しても、ワーク（例えば、第１ワーク１１）の撓み変形が防止され、検査精度が高まる。
サブアーム５７はクランパー５４の他、コ字フレーム５３やアーム５２から延ばしてもよい。すなわち、多軸ロボット５１に検査部位を下から受ける当て面４９を有するようにすることで、ワークの撓み変形が防止され、検査精度が高まる。
サブアーム５７はクランパー５４の他、コ字フレーム５３やアーム５２から延ばしてもよい。すなわち、多軸ロボット５１に検査部位を下から受ける当て面４９を有するようにすることで、ワークの撓み変形が防止され、検査精度が高まる。
【0080】
さらに、好ましくは、図８（ｃ）に示す第１ワーク１１を把持するときに、第１ワーク１１の重心に図８（ｂ）に示す上爪５５及び下爪５６を位置決めするように、運搬装置５０を制御する。
すなわち、運搬装置５０は、ワーク（例えば第１ワーク１１）の重心を支持する。結果、ワークの垂れ下がりが防止され、高精度の検出が可能となる。
すなわち、運搬装置５０は、ワーク（例えば第１ワーク１１）の重心を支持する。結果、ワークの垂れ下がりが防止され、高精度の検出が可能となる。
【0081】
［スポット溶接設備］
以上に述べたスポット溶接機、検査装置、運搬装置を、好ましく配置することで、スポット溶接設備２０が構成される。
図９にスポット溶接設備２０の好適な一例を示す。ただし、スポット溶接設備２０のレイアウトは図９に限定されない。
以上に述べたスポット溶接機、検査装置、運搬装置を、好ましく配置することで、スポット溶接設備２０が構成される。
図９にスポット溶接設備２０の好適な一例を示す。ただし、スポット溶接設備２０のレイアウトは図９に限定されない。
【0082】
図９に示すように、スポット溶接設備２０は、想像線で囲った領域で示される溶接装置２１と、この溶接装置２１で形成した溶接部が合格基準を満たしているか否を検査する検査装置４０と、第１ワーク１１及び第２ワーク１５を溶接装置２１から検査装置４０を経由して集積場５８まで運搬する運搬装置５０と、この運搬装置５０を制御する制御部６０とからなる。
【0083】
溶接装置２１は、例えば、図４（ｅ）、（ｆ）に従って第１メイン付設部材１３を小組（こぐみ）し、図４（ｇ）、（ｈ）に従って第１サブ付設部材１４を小組する第３スポット溶接機３２と、図４（ｉ）、（ｊ）に従って第２サブ付設部材１８を小組し、図４（ｋ）、（ｌ）に従って第２メイン付設部材１７を小組する第４スポット溶接機３３と、第１ベース部材１２を載せる第１支持台３５と、第２ベース部材１６を載せる第２支持台３６と、第１支持台３５上の第１ベース部材１２へ第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４を移載し、第２支持台３６上の第２ベース部材１６へ第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８を移載するハンドリングロボット３８と、第１ベース部材１２へ第１メイン付設部材１３及び第１サブ付設部材１４をスポット溶接する少なくとも１基の第１スポット溶接機２２と、第２ベース部材１６へ第２メイン付設部材１７及び第２サブ付設部材１８をスポット溶接する少なくとも１基の第２スポット溶接機３１と、第１スポット溶接機２２及び第２スポット溶接機３１の下流側に配置される増し打ち用スポット溶接機３７と、第１支持台３５上の第１ワーク１１及び第２支持台３６上の第２ワーク１５を移動し増し打ち用スポット溶接機３７に臨ませるハンドリングロボット３９とからなる。
【0084】
ハンドリングロボット３８、３９は、運搬装置（図８、符号５０）と別構造、同構造の何れであっても差し支えない。
【0085】
増し打ち用スポット溶接機３７は、実施例では１基とするが、ワークの種類や形態によっては増し打ちが不要となり、このときは省かれる。
また、増し打ち用スポット溶接機３７は、増し打ちの打点の数に応じて２基又はそれ以上の基数を配置してもよい。
また、増し打ち用スポット溶接機３７は、増し打ちの打点の数に応じて２基又はそれ以上の基数を配置してもよい。
【0086】
増し打ち後、すなわち溶接装置２１の出口では、図４（ｂ）に示すように、第１ワーク１１にスポット溶接による複数の打点が形成され、図４（ｄ）に示すように、第２ワーク１５にスポット溶接による複数の打点が形成されている。
【0087】
図９の運搬装置５０は、いわゆる手渡しの要領で、ハンドリングロボット３９から図４（ｂ）に示す第１ワーク１１と図４（ｄ）に示す第２ワーク１５を受け取り、検査装置４０に臨ませる。
運搬装置５０は検査が終了した第１ワーク１１と第２ワーク１５を集積場５８へ運搬する。
運搬装置５０は検査が終了した第１ワーク１１と第２ワーク１５を集積場５８へ運搬する。
【0088】
すなわち、運搬装置５０は、第１ワーク１１と第２ワーク１５を１セットとし、溶接装置２１から検査装置４０を経由して集積場５８まで運搬する。
運搬装置５０は、次の第１ワーク１１と第２ワーク１５を、溶接装置２１から検査装置４０を経由して集積場５８まで運搬する。
このようにして、第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬され、次の第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬され、さらに次の第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬される要領で、第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが順次運搬される。
運搬装置５０は、次の第１ワーク１１と第２ワーク１５を、溶接装置２１から検査装置４０を経由して集積場５８まで運搬する。
このようにして、第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬され、次の第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬され、さらに次の第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが運搬される要領で、第１ワーク１１と第２ワーク１５のセットが順次運搬される。
【0089】
［制御部の作用］
図９に示す制御部６０の作用を、図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０において、ステップ番号（以下、ＳＴと記す。）０１にて、フラグ番号（以下、Ｆｎと記す。）が１であるか否かを確かめる。
否であれば、ＳＴ０２にて、Ｆｎを１に書き換える。
ＳＴ０３にて、運搬装置で第１ワークと第２ワークとを運搬する。
ＳＴ０４にて、Ｆｎを確認する。Ｆｎが１であれば、ＳＴ０５へ進む。
図９に示す制御部６０の作用を、図１０及び図１１に基づいて説明する。
図１０において、ステップ番号（以下、ＳＴと記す。）０１にて、フラグ番号（以下、Ｆｎと記す。）が１であるか否かを確かめる。
否であれば、ＳＴ０２にて、Ｆｎを１に書き換える。
ＳＴ０３にて、運搬装置で第１ワークと第２ワークとを運搬する。
ＳＴ０４にて、Ｆｎを確認する。Ｆｎが１であれば、ＳＴ０５へ進む。
【0090】
ＳＴ０５にて、運搬装置で、第１選択打点を検査子に対面させる。すなわち、図１１（ａ）に示すように、第１ワーク１１の第１選択打点６１が検査子４３に対面するように、運搬装置５０で第１ワーク１１と第２ワーク１５とを運搬する。そして、検査子４３により第１選択打点６１に係る溶接部の検査を実施する（ＳＴ０６）。
【0091】
ＳＴ０７にて、溶接部が合格基準を満たしているか否か検査する。合格であれば、ＳＴ０８にて、Ｆｎを２に書き換える。合格でなければ、ＳＴ０９にて、運転停止信号を発する。運転停止信号と共に「第１スポット溶接機異常」の表示信号を発するようにしてもよい。
【0092】
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
【0093】
ＳＴ０４にて、Ｆｎを確認する。Ｆｎが２であれば、ＳＴ１３へ進む。ＳＴ１３では、図１１（ｂ）に示すように、第１ワーク１１の第２選択打点６２が検査子４３に対面するように、運搬装置５０で第１ワーク１１と第２ワーク１５とを運搬する。そして、検査子４３により第２選択打点６２に係る溶接部の検査を実施する（ＳＴ１４）。
【0094】
ＳＴ１５にて、溶接部が合格基準を満たしているか否か検査する。合格であればＦｎを３に書き換え（ＳＴ１６）、合格でなければ運転停止信号を発する（ＳＴ１７）。運転停止信号と共に「第１スポット溶接機異常」の表示信号を発するようにしてもよい。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
【0095】
ＳＴ０４にて、Ｆｎを確認する。Ｆｎが３であれば、ＳＴ１８へ進む。ＳＴ１８では、図１１（ｃ）に示すように、第２ワーク１５の第４選択打点６４が検査子４３に対面するように、運搬装置５０で第１ワーク１１と第２ワーク１５とを運搬する。そして、検査子４３により第４選択打点６４に係る溶接部の検査を実施する（ＳＴ１９）。
【0096】
ＳＴ２０にて、溶接部が合格基準を満たしているか否か検査する。合格であればＦｎを４に書き換え（ＳＴ２１）、合格でなければ運転停止信号を発する（ＳＴ２２）。運転停止信号と共に「第２スポット溶接機異常」の表示信号を発するようにしてもよい。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
【0097】
ＳＴ０４にて、Ｆｎを確認する。Ｆｎが４であれば、ＳＴ２３へ進む。ＳＴ２３では、図１１（ｄ）に示すように、第２ワーク１５の第３選択打点６３が検査子４３に対面するように、運搬装置５０で第１ワーク１１と第２ワーク１５とを運搬する。そして、検査子４３により第３選択打点６３に係る溶接部の検査を実施する（ＳＴ２４）。
【0098】
ＳＴ２５にて、溶接部が合格基準を満たしているか否か検査する。合格であればＦｎを１に書き換え（ＳＴ２６）、合格でなければ運転停止信号を発する（ＳＴ２７）。運転停止信号と共に「第２スポット溶接機異常」の表示信号を発するようにしてもよい。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
ＳＴ１０にて、運転停止信号が有るか否かを調べる。運転停止信号が有るときには、ＳＴ１１にて、スポット溶接設備の運転を停止する。運転停止信号が無ければ、運搬装置で第１ワークと第２ワークを集積場へ運搬し（ＳＴ１２）、その後にＳＴ０３へ戻る。
ＳＴ０３にて、運搬装置は、次の第１ワークと第２ワークを溶接装置から検査装置まで運搬する。
【0099】
すなわち、実施例では、図１１（ａ）～図１１（ｄ）に示すように、運搬装置５０で、第１選択打点６１と、第２選択打点６２と、第４選択打点６４と、第３選択打点６３とが、図面左から右へこの順で並ぶようにして、第１ワーク１１及び第２ワーク１５を把持し、運搬する。
【0100】
図１１（ｃ）と図１１（ｄ）を入れ替えて、第１選択打点６１と、第２選択打点６２と、第３選択打点６３と、第４選択打点６４とをこの順で検査することは差し支えないが、この場合は、コ字フレーム５３が行ったり来たりすることになるため、実施例よりは、運搬装置に係る制御が少し煩雑になる。よって、運搬装置（コ字フレーム５３）で、第１選択打点６１と、第２選択打点６２と、第４選択打点６４と、第３選択打点６３とが、この順で並ぶようにして、第１ワーク１１及び第２ワーク１５を把持させ、この順で検査させることが好ましい。
【0101】
実施例では、グループの数Ｎを４としたが、グループの数Ｎは、２、３又は５以上であってもよい。この場合は、図１０において、ＳＴ０４からの分岐の数をＮにするだけで対応が可能となる。
【0102】
すなわち、制御部６０で、第１選択打点から第Ｎ選択打点まで全ての打点を検査するまで繰り返し、第Ｎ選択打点を検査するまでの間に検査する打点が重複することのないよう制御する。重複することのないよう制御するため、従来の全数検査に比べて、検査時間の大幅な短縮化が実現する。
【0103】
【0104】
次に本発明の優位性を確かめるために、従来広く行われている「全数検査」と、本発明に基づく「抜き取り検査」との比較をする。
【0105】
【0106】
また、既に述べたように、検査子（図１１、符号４３）による検査時間は、磁気センサヘッドの場合でも１打点当たり６秒と長い。しかし、検査のトータル時間は、検査子の数を増すと短くなる。そこで、全数検査においては、検査子の数を、仮に４とする。
以上の条件による比較例を、表１に示す。
以上の条件による比較例を、表１に示す。
【0107】
【表1】
【0108】
検査子１本当たりの検査時間は、２０打点×６（秒／１打点）＝１２０の計算により、１２０秒となる。または、１８打点×６（秒／１打点）＝１０８の計算により、１０８秒となる。この時間は溶接時間よりは長い。
その上、比較例の場合、図９において、検査装置４０を４基並べる必要があり、スポット溶接設備２０の設備面積（床面積）が、１．５倍程度に拡大し、スポット溶接設備２０の設備コストも同程度に増加する。
その上、比較例の場合、図９において、検査装置４０を４基並べる必要があり、スポット溶接設備２０の設備面積（床面積）が、１．５倍程度に拡大し、スポット溶接設備２０の設備コストも同程度に増加する。
【0109】
本発明の抜き取り検査による実施例を、表２に示す。
【0110】
【表2】
【0111】
抜き取った打点は、図４（ｂ）左部に示す第１選択打点６１と、図４（ｂ）右部に示す第２選択打点６２と、図４（ｄ）右部に示す第３選択打点６３と、第４（ｄ）左部に示す第４選択打点６４との合計４点となる。検査子の数は全部に対して１である。
【0112】
検査時間は、４打点×６（秒／１打点）＝２４の計算により、２４秒となる。この時間は比較例の１０８秒又は１２０秒より格段に短くなる。
この実施例では、図９に示すように検査装置４０が１基ですみ、スポット溶接設備２０の設備面積（床面積）が小さくなり、スポット溶接設備２０の設備コストを下げることができる。
この実施例では、図９に示すように検査装置４０が１基ですみ、スポット溶接設備２０の設備面積（床面積）が小さくなり、スポット溶接設備２０の設備コストを下げることができる。
【0113】
以上の説明では、グループ毎に１個の選択打点を定め、この選択打点を検査した。しかし、検査の精度向上や信頼性を高める観点から、グループ毎に複数の打点を検査することは、好ましいことである。そこで、検査が可能な複数の打点を検討する。
【0114】
【表3】
【0115】
表３に示すように、溶接するに要する時間は、打点の数×３秒の計算により、６０秒又は５４秒となり、最長所要時間は６０秒となる。そして、検査に要する時間は１打点当たり１２秒であるから、６０÷１２＝５の計算により、検査可能な打点数はｍａｘ５（最大５）となる。
【0116】
運搬装置（図９、符号５０）は、最長所要時間（この例では６０秒）に収まるようにワークを検査装置（図９、符号４０）に運搬することで、生産が滞ることが無いようにする。
並行して、検査装置が最長所要時間に収まる範囲で選択打点を含む複数の打点（この例では最大５点）を検査するように制御する。
以上の操作及び制御を制御部（図９、符号６０）で実施させることで、検査の精度向上と信頼性向上が見込める。
並行して、検査装置が最長所要時間に収まる範囲で選択打点を含む複数の打点（この例では最大５点）を検査するように制御する。
以上の操作及び制御を制御部（図９、符号６０）で実施させることで、検査の精度向上と信頼性向上が見込める。
【0117】
好ましくは、図９に示すように、スポット溶接設備２０に、検査子４３が測定したデータを溶接状態の形態で表示するモニター６６を配置する。生産現場で溶接状態を監視することが可能となる。
【0118】
また、図９に示すように、スポット溶接設備２０に、検査子４３が測定したデータを蓄積するデータ蓄積部６７を備える。データを蓄積することで、不良打点発生時の結果から、ドレッサでのチップ研削後、何打点目の溶接で不良が発生したかを算出し、チップの適切な研削頻度を決定することができる。
【0119】
［制御部の追加的作用］
図２～図４で説明した第１選択打点６１～第４選択打点６４を含む第Ｎ選択打点は、ワークの形状を考慮して、制御部（図９、符号６０）へ入力することを原則とする。
この際に、制御部にはあらかじめ、検査子がワークに干渉しない打点が記憶されており、複数の打点に検査子が接近するときに、検査子がワークに干渉する打点は除外し、干渉しない打点の中から、選択打点を選択することを、制御部に委ねるようにしてもよい。
図２～図４で説明した第１選択打点６１～第４選択打点６４を含む第Ｎ選択打点は、ワークの形状を考慮して、制御部（図９、符号６０）へ入力することを原則とする。
この際に、制御部にはあらかじめ、検査子がワークに干渉しない打点が記憶されており、複数の打点に検査子が接近するときに、検査子がワークに干渉する打点は除外し、干渉しない打点の中から、選択打点を選択することを、制御部に委ねるようにしてもよい。
【0120】
すなわち、制御部は、検査子がワークに干渉しない打点を選択打点に選択する。結果、検査子がワークに干渉する心配はなく、安定して検査が実施できる。
【0121】
尚、本発明は、例えば、左シートを支える左クロスメンバーと右シートを支える右クロスメンバーのように、左部品と右部品がセットになる車両部品のスポット溶接に好適であるが、車両部品とは異なる一般の金属部品のスポット溶接に適用することは差し支えない。
【0122】
また、第１スポット溶接機２２は、要は、第１ワーク１１に所定のスポット溶接を施すことができればよく、構造を変更することは差し支えない。第２スポット溶接機３１、第３スポット溶接機３２及び第４スポット溶接機３３も同様である。
【0123】
また、集積場５８は、溶接部３４の検査が終わった第１ワーク１１及び第２ワーク１５を集積することができればよく、パレットやトレイやコンベアであってもよく、形態は任意である。
【産業上の利用可能性】
【0124】
本発明のスポット溶接設備は、左クロスメンバーと右クロスメンバーのように、左部品と右部品がセットになる車両部品の溶接及び検査に好適である。
【符号の説明】
【0125】
１１Ａ、１１Ｂ…ワーク、１１…第１ワーク、１２Ａ、１２Ｂ…ベース部材、１２…第１ベース部材、１３Ａ、１３Ｂ…メイン付設部材、１３…第１メイン付設部材、１４Ｂ…サブ付設部材、１４…第１サブ付設部材、１５…第２ワーク、１６…第２ベース部材、１７…第２メイン付設部材、１８…第２サブ付設部材、１９…フランジ、２０…スポット溶接設備、２１…溶接装置、２２…第１スポット溶接機、３１…第２スポット溶接機、３４…溶接部、４０…検査装置、４３…検査子、４７…ワーク載せ台、４８…回転軸、４９…当て面、５０…運搬装置、５１…多軸ロボット、５８…集積場、６０…制御部、６１…第１選択打点、６２…第２選択打点、６３…第３選択打点、６４…第４選択打点、６６…モニター、６７…データ集積部、Ｇ１…第１グループ、Ｇ２…第２グループ、Ｇ３…第３グループ、Ｇ４…第４グループ。
【要約】
【課題】設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さなスポット溶接設備を提供する。
【解決手段】２基のスポット溶接機２２、３１に対して、１基の検査装置４０を配置してなるスポット溶接設備２０である。運搬装置５０で選択打点を検査子４３に対面させることで、抜き取り検査を実施させる。検査装置４０が１基ですむため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
【選択図】図９
【解決手段】２基のスポット溶接機２２、３１に対して、１基の検査装置４０を配置してなるスポット溶接設備２０である。運搬装置５０で選択打点を検査子４３に対面させることで、抜き取り検査を実施させる。検査装置４０が１基ですむため、設備コストが圧縮できると共に設備面積が小さくなる。
【選択図】図９
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】