JP2005152811A - 自働化システム - Google Patents

Abstract

【課題】爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なうに際して、安全性を確保しつつコストを抑えることを可能とした自働化システムを提供すること。
【解決手段】非磁性の隔壁５で作業領域３と制御領域４に仕切られた作業空間２と、作業領域３に備えられた作業手段６、７と、制御領域４に備えられた、作業手段６を駆動させる制御手段３２を具備し、作業手段６は、所定の作業を行なう作業手段本体８と、作業手段本体８が支持される、隔壁５に当接可能な連結手段１０を有し、連結手段１０は、ケーシング１１とケーシング１１に備えたマグネット１２とケーシング１１に備えた摺動手段を有し、制御手段３２は、隔壁５に当接可能な連結手段３３と連結手段３３に連結された駆動手段３４を有し、連結手段３３は、ケーシング３５とケーシング３５に備えたマグネット３６とケーシング３５に備えた摺動手段を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は自働化システムに係り、より詳しくは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なうに際して、作業空間を、危険性をはらんだ作業領域と安全な制御領域とに仕切るとともに、作業領域における作業を制御領域において制御可能として、これにより、安全性を確保しつつコストを抑えることを可能とした自働化システムに関する。

従来から、各種の作業の中には、常に爆発、火災等の危険をはらんでいる作業が存在している。例えば、各種製品等の塗装を行なう塗装作業においては、揮発性の塗料を用いているために、常に爆発、火災等の危険をはらんでおり、そのため、従来から、このような塗装作業においては、例えばスプレーガンを駆動させるためのモーターとして防爆モーターを用いている。

即ち、塗装システムにおいて、防爆性能を有さないモーター等を用いてスプレーガンの駆動等を行なった場合は、爆発、火災等を引き起こす原因となる。

その一方、防爆性能を有した製品は価格が高く堅牢な構造で重く装置が大きくなるために、塗装システムの構築に際しては、この防爆性能を有した駆動手段等が塗装システムの製造コストを上げる要因ともなっており、また過剰な動力エネルギーを必要としている。

しかしながら、従来は、このような、爆発、火災等の危険をはらんだ作業において、安全性を確保しつつ有効に製造コスト、エネルギー等を抑える方法は提供されていなかった。

そこで、本発明は、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なうに際して、安全性を確保しつつコストを抑えることを可能とした自働化システムを提供することを課題としている。

本発明の自働化システムは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業に用いる自働化システムであって、
非磁性の隔壁によって、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とに仕切られた作業空間と、前記作業領域に備えられた、所定の作業を行なうための１又は複数の作業手段と、前記制御領域に備えられた、前記作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを具備し、
少なくとも前記作業手段の一つは、所定の作業を行なう作業手段本体と、該作業手段本体が支持される、前記隔壁に当接可能な作業領域側連結手段とを有するとともに、前記作業領域側連結手段は、ケーシングと、該ケーシングに備えた１又は複数個のマグネットと、前記ケーシングに備えた、前記作業領域側連結手段を前記隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有し、
前記制御手段は、前記隔壁に当接可能な制御領域側連結手段と、該制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有するとともに、前記制御領域側連結手段は、ケーシングと、該ケーシングに備えた１又は複数個のマグネットと、前記ケーシングに備えた、前記制御領域側連結手段を前記隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有した、ことを特徴としている。

本発明の自働化システムでは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業空間を、非磁性の隔壁によって、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とに仕切るとともに、作業領域には所定の作業を行なうための作業手段を備え、制御領域には作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを備えている。

そして、作業手段は、所定の作業を行なう作業手段本体とこの作業手段本体が支持される、前記隔壁に当接可能な作業領域側連結手段とで構成するとともに、作業領域側連結手段には、マグネットと、作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を備えている。

更に、制御手段は、隔壁に当接可能な制御領域側連結手段とこの制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有しているとともに、制御領域側連結手段には、マグネットと、制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を備えている。

そして、このような構成において、マグネットの磁力によって、隔壁を隔てて作業手段と制御手段とを吸着させるとともに、摺動手段を作動させて作業領域側連結手段及び制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にし、この状態において、駆動手段を介して制御手段を駆動させ、これにより、制御手段の制御によって作業領域に備えた作業手段の作動を制御可能としている。

このように、本発明では、作業手段の作動を非作業領域において行なうことを可能としており、これにより、爆発、火災等の危険をはらんだ作業領域にモーター等の駆動手段を配置することを不要としたために、防爆性能を有した駆動手段を用いる必要が無くなり、これによりコストと駆動エネルギーを抑えることが可能となる。

本発明の自働化システムでは、非磁性の隔壁によって仕切られた、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とを有しており、作業領域には、所定の作業を行なうための１又は複数の作業手段を備え、制御領域には、前記作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを備えている。

そして、少なくとも前記作業手段の一つは、所定の作業を行なう作業手段本体と、この作業手段本体を支持するとともに、前記隔壁に当接可能とした作業領域側連結手段とを有して構成されている。

また、作業領域側連結手段は、１又は複数個のマグネットを備えたケーシングを有するとともに、作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有している。

一方、前記制御手段は、前記隔壁に当接可能な制御領域側連結手段と、この制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有して構成され、制御領域側連結手段は、１又は複数個のマグネットを備えたケーシングを有するとともに、制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有している。

ここで、前記摺動手段としては、隔壁との当接側にエアー放出口を有するとともに任意の箇所にエアー供給口を有したエアー流路を用いて、隔壁側にエアーを放出することにより、作業領域側連結手段と隔壁との間にわずかな空間を形成して作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にし、及び、隔壁に対して制御領域側連結手段をわずかに浮上させて制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするとよい。

あるいは、摺動手段をベアリングで構成し、これにより、作業領域側連結手段及び制御領域側連結手段をそれぞれ、隔壁に沿って摺動可能にしてもよい。

また、本発明の自働化システムを、塗装空間において非塗装物の塗装を行なう塗装システムに適用させる場合は、まず、非磁性の隔壁によって、塗装空間を、下方に位置する作業領域と、上方に位置する制御領域とに分断し、作業領域には、非塗装物を提供するためのワーク供給装置を配置するとともに、このワーク供給装置により供給されたワークに向けて塗料を噴射するためのスプレーガンを配置し、このスプレーガンを、スプレーガン本体と、このスプレーガン本体を支持する作業領域側連結手段とで構成する。

そしてこのとき、前記ワーク供給装置を、前記塗装空間内に回動自在に配置してもよく、これにより回転塗装を行なうことが可能となる。

更にこのとき、前記ワーク供給装置を、塗装空間内に回転自在に配置される主軸と、この主軸に装着される、複数個の被塗装物を装着可能なワーク供給テーブルとで構成するとともに、前記ワーク供給テーブルにおける、少なくとも上面の中央部近傍を空洞としてもよい。

そしてこの場合において、前記ワーク供給テーブルを、被塗装物を固定するためのテーブル本体と、このテーブル本体を支持可能であるとともに、前記主軸に固定される支持部材とにより構成してもよい。

本発明の自働化システムの実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例の自働化システム全体を示す概略図であり、図１において１が本実施例の自働化システムである。そして、図１に示す実施例では、被塗装物（以下「ワーク」という。）を塗装するための塗装システムを示している。

即ち、図において２が、ワークの塗装作業を行なう作業空間としての塗装ブースであり、この塗装ブース２は、その内部における上方側にガラス、非鉄金属等の非磁性物よりなる隔壁５が備えられており、これにより、前記塗装ブース２内は、下方に位置する、実際にワークの塗装を行なうための作業空間３と、この作業空間３内での塗装作業を制御するための制御空間４とに仕切られている。

そして、前記作業空間３内にはワークの塗装作業に用いる作業手段が配置されており、前記制御空間４内には前記作業手段の作動を制御するための制御手段３２が配置されている。

ここで、本実施例において、前記作業手段は、ワークを供給するためのワーク供給装置７と、このワーク供給装置７によって提供されたワークに対して塗料を噴射して、これによりワークの塗装を行なうための塗料噴射手段６とを備えており、前記制御手段３２は、前記隔壁５に当接可能とされた制御領域側連結手段３３と、この制御領域側連結手段３３が連結された駆動手段３４とにより構成されている。

そして、前記塗料噴射手段６は、スプレーガン８と、このスプレーガン８が連結された、前記スプレーガン８の位置を調整するための位置調整手段９と、この位置調整手段９が連結されるとともに、前記隔壁５に当接可能とされた作業領域側連結手段１０とにより構成され、前記スプレーガン８には、塗料ホースを介してスプレーガン８に塗料を供給するための塗料供給手段と、エアーホースを介してスプレーガン８に塗料噴射用のエアーを供給するエアー供給手段が連結されている（いずれも図示を省略する。）。

ここで、前記塗料噴射手段６について詳細に説明すると、図２はこの塗料噴射手段６の平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４は図２におけるＢ−Ｂ線端面図であり、本実施例において前記塗料噴射手段６を構成する前記作業領域側連結手段１０は、略箱型形状とした作業側ケーシング１１を備えており、この作業側ケーシング１１内の上面側を前記隔壁５に吸着可能としている。

即ち、前記作業側ケーシング１１内には、図３に示すように、上面側に窓部１１０１が形成された４個のマグネット収容領域１３が形成されており、上面側がこの窓部１１０１より露出した配置において、マグネット収容領域１３内に略リング状マグネット１２が備えられている。そして、このマグネット１２は、前記作業側ケーシング１１内に固定させた一対の駆動用マグネット１２ａと、前記作業側ケーシング１１内に回動自在に配置した位置調整用マグネット１２ｂ、１２ｃとにより構成されている。なお、本実施例においては、前記駆動用マグネット１２ａの収容に際しては、図３に示すように、窓部１１０１の周縁部がマグネットの外周縁部に係止するようにし、これにより、作業側ケーシング１１を駆動用マグネット１２ａに係止している。

また、前記作業側ケーシング１１内には、その四隅部分近傍にエアー室１４が形成されており、このエアー室１４は、エアー放出口としての多数の小孔がその上面に形成されるとともに（図示せず）、エアー路１４０２を介して、前記作業側ケーシング１１の底面部に形成したエアー供給口１４０１と連通され、これにより、図示を省略するエアー供給手段を用いてエアー供給口１４０１よりエアーを供給すると、この供給されたエアーは、エアー路１４０２を通ってエアー室１４内に導入されるとともに、このエアー室１４内に導入されたエアーをエアー放出口から前記作業側ケーシング１１の上方に向けて放出可能としている。

次に、前記位置調整用マグネット１２ｂ、１２ｃは、スプレーガンを上下方向に移動させるためのＺ軸用マグネット１２ｂと、スプレーガンを上下方向に向けて回動するためのＡ軸用マグネット１２ｃとにより構成されており、それぞれのマグネット１２ｂ、１２ｃは、いずれも、前述したように、マグネット収容領域１３内に回動自在に収容されている。そして、本実施例においては、この位置調整用マグネット１２ｂ、１２ｃに位置調整手段９が連結され、更に、この位置調整手段９にスプレーガン８が装着され、これにより、塗料噴射手段６が構成されている。

即ち、図４に示されるように、それぞれのマグネットにおける中央の空洞部には、断面形状を略凹形状とした係止部材１５が、マグネット１２ｂ、１２ｃの内周側上端に係止される形態で装着されている。

そして、まず、Ｚ軸用マグネット１２ｂに装着された係止部材１５の下面側には、固定部材としてのボルト１６によって、上部をフランジ状に形成したＺ軸用回動シャフト１７が連結されている。

また、前記Ｚ軸用回動シャフト１７の下端部には第一のギヤ１８が連結されているとともに、この第１のギヤ１８には、第１のギヤの歯と噛み合うように、第２のギヤ１９が連結されており、これにより、前記Ｚ軸用回動シャフト１７を回動することにより、第１のギヤ１８を介して第２のギヤ１９を回動可能としている。

なお、本実施例においては、前記作業側ケーシング１１に、２箇所の円筒状の貫通部２２０１を備えたＺ軸側支持部材２２を装着しており、それぞれの貫通部２２０１に前記Ｚ軸用回動シャフト１７及び第２のギヤ１９を貫通させるとともに、ベアリング２０を介して、前記Ｚ軸用回動シャフト１７及び第２のギヤ１９を回動自在に支持している。

次に、前記第２のギヤ１９にはボールネジ４０が連結されるとともに、このボールネジ４０の下端は駆動用シャフト２１に螺合されており、これにより、ボールネジ４０を回動することにより、駆動用シャフト２１を上下方向へ移動可能としている。

そして、これらの構成によって、前記Ｚ軸用マグネット１２ｂを回動することにより、Ｚ軸用回動シャフト１７、第一のギヤ１８、第２のギヤ１９、ボールネジ４０を介して、駆動用シャフト２１を上下方向へ移動可能としている。

次に、Ａ軸用マグネット１２ｃに装着された係止部材１５の下面側には、固定部材としてのボルト１６によって、上部をフランジ状に形成したＡ軸用回動シャフト２３が連結されており、このＡ軸用回動シャフト２３には、スプラインシャフト２４の上方部分が、上下動自在かつ回動不能に挿装されている。

また、スプラインシャフト２４の下端部分には、ウォーム２５０１及びウォームホイール２５０２により構成されるウォームギヤ２５の前記ウォーム２５０１が連結されており、これにより、前記Ａ軸用回動シャフト２３を回動することによって、スプラインシャフト２４及びウォーム２５０１を介して、ウォームホイール２５０２を、前記Ａ軸用回動シャフト２３の上下方向に向けて回動可能としている。

なお、本実施例においては、前記作業側ケーシング１１に、円筒状の貫通部を備えたＡ軸側支持部材２６を装着するとともに、このＡ軸側支持部材２６の下方部分には、略円筒状の第２のＡ軸側支持部材２７における上方部分を、スライドガイド２８を介して、前記Ａ軸側支持部材２６に対して上下動自在に挿装している。そして、前記Ａ軸用回動シャフト２３及びスプラインシャフト２４は、前記Ａ軸側支持部材２６及び第２のＡ軸側支持部材２７を貫通するようにして配設しており、更に、前記Ａ軸用回動シャフト２３の外周側と前記Ａ軸側支持部材２６の内周側にはベアリング２９を介在させている。

そして、前記駆動用シャフト２１と前記第２のＡ軸側支持部材２７とを連通部材３０により連通しており、この連通部材３０内に、ベアリング３１を介して前記ウォームギヤ２５を回動自在に装着するとともに、ウォームホイール２５０１の回転軸２５０３を前記連通部材３０の外側に延長させ、この延長させた回転軸２５０３の部分に、スプレーガン８を装着している。

そして、このような構成において、まず、Ｚ軸用マグネット１２ｂを回動すると、前述の機構によって駆動用シャフト２１が上下動するとともに、駆動用シャフト２１と第２のＡ軸側支持部材２７とを連通した連通部材３０内にウォームギヤ２５を装着しているために、連通部材３０の上下動にともなってウォームギヤ２５が上下動し、これにより、ウォームギヤ２５で支持しているスプレーガン８を上下方向に移動させることができる。

次に、Ａ軸用マグネット１２ｂを回動すると、Ａ軸用回動シャフト２３及びスプラインシャフト２４が回動するとともに、ウォーム２５０１が回動する。そうすると、ウォームホイール２５０２が上下方向に向けて回動して、これにより、ウォームホイール２５０２の回転軸２５０３に装着しているスプレーガン８の上下方向における向きを変更することが可能となる。

次に、前記制御空間４内に配置された制御手段３２について説明すると、図８は、本実施例における制御手段３２を示す概略斜視図であり、本実施例において前記制御手段３２は、前記隔壁５に当接可能とされた制御領域側連結手段３３と、この制御領域側連結手段３３が連結された駆動手段３４とにより構成されている。

そして、本実施例において前記駆動手段３４としては、市販のＸＹ座標駆動ロボットを用いており、このＸＹ座標駆動ロボット３４のＸ座標側アーム３４０１あるいはＹ座標側アーム３４０２一方側を制御空間４内で係止するとともに、駆動部３４０３に、前記制御領域側連結手段３３を、前記隔壁５に当接可能な配置で連結している。そしてこれにより、制御領域側連結手段３３を、隔壁５上でＸ方向及びＹ方向へ移動自在としている。但し、必ずしもＸＹ座標駆動ロボットを駆動手段として用いる必要はなく、制御領域側連結手段３３を隔壁５上で移動可能な手段であればいずれを用いてもよく、移動方向もＸＹ方向に限定されず、その他、制御領域側連結手段３３を回転移動可能にしてもよい。

次に、制御領域側連結手段３３について説明すると、図５は制御領域側連結手段３３の平面図、図６は図５におけるＣ−Ｃ線断面図、図７は図５におけるＤ−Ｄ線端面図であり、本実施例において前記制御領域側連結手段３３は、略箱型形状とした制御側ケーシング３５を備えており、この制御側ケーシング３５内の下面側を前記隔壁５に吸着可能としている。

即ち、前記制御側ケーシング３５内では、下面側に窓部３５０１が形成された４個のマグネット収容領域３７が形成されており、下面側がこの窓部３５０１より露出した配置において、マグネット収容領域３７内に略リング状マグネット３６を備えている。そして、このマグネット３６は、前記制御側ケーシング３５内に固定させた一対の駆動用マグネット３６ａと、前記制御側ケーシング３５内に回動自在に配置した位置調整用マグネット３６ｂ、３６ｃとにより構成されているとともに、位置調整用マグネット３６ｂ、３６ｃにはそれぞれ、これを回動するためのモーター３９が連結されている。

なお、本実施例においては、前記駆動用マグネット３６ａの収容に際しては、図６に示すように、窓部３７０１の周縁部がマグネットの外周縁部に係止するようにし、これにより、制御側ケーシング３５を駆動用マグネット３６ａに係止している。

また、マグネット３６の収容に際しては、作業側ケーシング１１と制御側ケーシング３５とを隔壁５を挟んで対向配置した際に、作業側ケーシング１１における一対の駆動用マグネット１２ａの露出面と制御側ケーシング３５における一対の駆動用マグネット３６ａの露出面とが互いに対向し合うように、及び、作業側ケーシング１１におけるＺ軸用マグネット１２ｂの露出面と制御側ケーシング３５における位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うように、更に、作業側ケーシング１１におけるＡ軸用マグネット１２ｃの露出面と制御側ケーシング３５における位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うようにしている。

次に、前記制御側ケーシング３５内には、その四隅部分近傍にエアー室３８が形成されており、このエアー室３８は、エアー放出口としての多数の小孔がその下面に形成されるとともに（図示せず）、エアー路３８０２を介して、前記制御側ケーシング３５の上面任意の箇所に形成したエアー供給口３８０１と連通されており、これにより、エアー供給口３８０１よりエアーを供給すると、この供給されたエアーは、エアー路３８０２を通ってエアー室３８内に導入されるとともに、このエアー室３８内に導入されたエアーをエアー放出口から前記制御側ケーシング３５の下方に向けて放出可能としている。

そして、このような構成において、制御側連結手段３３を隔壁５の上面に載置するとともに、作業側ケーシング１１における一対の駆動用マグネット１２ａの露出面と制御側ケーシング３５における一対の駆動用マグネット３６ａの露出面とが互いに対向し合うように、及び、作業側ケーシング１１におけるＺ軸用マグネット１２ｂの露出面と制御側ケーシング３５における位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うように、更に、作業側ケーシング１１におけるＡ軸用マグネット１２ｃの露出面と制御側ケーシング３５における位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うようにして、作業側連結手段１０を隔壁５の下面に当接させると、駆動用マグネット１２ａと３６ａ、Ｚ軸用マグネット１２ｂと位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれか、Ａ軸用マグネット１２ｃと位置調整用マグネット３６ａ、３６ｂのいずれかが互いに吸着し合い、これによって、作業手段としての塗料噴射手段６を作業領域３内に係止することができる。

そして、この状態において、作業側ケーシング１１におけるエアー室１４内にエアーを供給するとともに、この供給されたエアーをエアー放出口から前記作業側ケーシング１１の上方に向けて放出して前記隔壁５と作業側ケーシング１１との間にわずかな空間を形成し、更に、制御側ケーシング３５におけるエアー室３８内にエアーを供給するとともに、この供給されたエアーをエアー放出口から前記制御側ケーシング３５の下方に向けて放出して前記隔壁５に対して制御側ケーシング３５をわずかに浮上させ、この状態において、前記ＸＹ座標駆動ロボット３４を用いて制御側連結手段３３を隔壁５上で移動させることにより、作業空間３内においてスプレーガン８を所望する箇所に移動させることが可能となる。

また、Ｚ軸用マグネット１２ｂと対向配置している位置調整用マグネットをモーター３９を用いて回動することにより、前述した機構によってスプレーガン８の上下方向の位置を調整することができ、更に、Ａ軸用マグネット１２ｃと対向配置している位置調整用マグネットをモーター３９を用いて回動することにより、前述した機構によってスプレーガン８を上下方向へ回動させ、これによりスプレーガン８の上下方向の向きを調整することもできる。

次に、図９は、前記作業手段の一つを構成するワーク供給装置７を説明するための分解図であり、本実施例では、各種機器に用いられるボタンを塗装する場合に用いるワーク供給装置７を用いており、具体的には、前記ボタンを回転塗装可能としたワーク供給装置７を用いている。

そして、本実施例における前記ワーク供給装置７は、ワークを装着するためのワーク供給テーブル４４と、このワーク供給テーブル４４を回動させるための主軸４５と、この主軸４５を回動させるための連結手段４６とを備えており、前記ワーク供給テーブル４４は更に、テーブル本体４２と、このテーブル本体４２を支持するための支持部材４３とを備えて構成されている。

即ち、図において４２がテーブル本体であり、本実施例においてテーブル本体４２は、平面視野を略円形にした平板状にしており、その平面部４２０１には、ワークを装着可能な係止突起４２０３を複数備えている。

また、前記テーブル本体４２における略中央部近傍には空洞部４２０２を形成しており、これにより、ワークの塗装の際にワーク供給テーブルの中央部近傍に塗料ミストが粒状となって付着し、この粒状の塗料が飛び散るとともにワークに付着することを防止している。更に、図示しないが、前記テーブル本体４２の裏面には、複数本の係止用リブが形成されている。

次に、前記支持部材４３は、リング状の係止部４３０１を備えており、この係止部４３０１には、前記テーブル本体４２の裏面に形成した係止用リブが係止される係止凹部４３０２が形成されており、係止凹部４３０２内に前記係止用リブが係止され、これにより、支持部材４３にテーブル本体４２を着脱自在かつ回動不能に係止可能としている。

また、前記支持部材４３における係止部４３０１には、下方に向けて、所定の長さとした、略Ｌ字形状の複数本の脚部４３０３が連設され、それぞれの脚部４３０３の先端部は、係止部４３０１の中心軸と交わる点で連結されている。

次に、図において４５は主軸であり、本実施例において主軸４５は、略円柱形状の主軸本体４５０１を備えており、この主軸本体４５０１の上端部には、前記それぞれの脚部４３０３が連結される箇所近傍が挿入される、略十字形状とした係止溝４５０２が形成されている。そして、これにより、係止溝４５０２内に前記脚部４３０３の連結部近傍を係止することで、前記支持部材４３を主軸４５が着脱自在かつ回動不能に係止可能としている。

次に、図において４６は前記主軸４５を回動させるために用いる主軸支持手段であり、この主軸支持手段４６は、内部を空洞とした細長のケーシング４６０１を備えており、このケーシング４６０１には、主軸４５の下方部分が回動自在に挿入固定される挿入部４６０２が形成されている。

そして、その内部には、挿入部４６０２内に挿入された主軸４５の下方部分とモーター等の駆動手段（図示せず）を連結するためのベルト等の伝達手段（図示せず）が備えられ、この伝達手段を介して、モーター等の回転を主軸４５に伝え、これにより主軸４５を回動可能としている。

従って、本実施例におけるワーク供給装置７では、モーターを駆動することにより、主軸４５及び支持部材４３を介して、その平面部４２０１にワークを装着しているテーブル本体４２を回転可能としており、これによりワークの回転塗装を可能としている。

なお、本発明においてこのワーク供給装置７の構造等は特に限定はされず、塗装空間内でワークを供給可能な手段であればいずれを用いてもよい。

次に、図１０は、本実施例の塗装システム１の制御系を示したブロック図であり、本実施例の塗装システム１では、装置全体の制御等を行なうためのＣＰＵ等の制御部を備えており、この制御部には、制御領域側連結手段３３を駆動するための駆動用ロボットとしてのＸＹ座標ロボットと、制御領域側連結手段３３及び作業領域側連結手段１０を隔壁５に対して浮上させるためのエアーを供給する、エアーポンプ等の浮上用エアー供給手段と、スプレーガン８に塗料を供給するために用いる、ポンプ、シリンジ等の塗料供給手段と、塗料噴射用のエアーをスプレーガン８に供給するための塗料噴射用エアー供給手段と、Ｚ軸用マグネット１２ｂを回動するために制御領域側連結手段３３に備えられたＺ軸マグネット用モーターと、Ａ軸用マグネット１２ｃを回動するために制御領域側連結手段３３に備えられたＡ軸マグネット用モーターと、ワーク供給テーブル７を回動するためのテーブル用モーターと、操作部及び電源が接続されており、操作部における操作に基づいて、制御部の制御によって前記各構成部分を作動可能としている。

次に、このように構成される本実施例の塗装システムの作用について説明すると、本実施例の塗装システムを用いてワークの塗装を行なう場合には、まず、前述した方法により、作業領域側連結手段１０と制御領域側連結手段３３とを互いに吸着し合うようにして隔壁５の下面及び上面に当接させるとともに、ワーク供給装置７にワークを装着する。

そして、その後、作業領域側連結手段１０及び制御領域側連結手段３３におけるエアー室１４、３８内にエアーを供給するとともにこのエアーを隔壁５側に放出し、前記隔壁５と作業側ケーシング１１との間にわずかな空間を形成するとともに前記隔壁５に対して制御側ケーシング３５をわずかに浮上し、これにより、隔壁５に対する作業領域側連結手段１０及び制御領域側連結手段３３の摺動を可能にする。

そして、この状態において、前記ＸＹ座標ロボット３４を用いてスプレーガン８のＸＹ方向における位置を調整し、あるいは、制御領域側連結手段３３に備えた駆動用モーター３９を駆動させて、スプレーガン８の上下方向の位置及び向きの調整を行う。

そして、スプレーガン８の位置を所望する位置に調整した後に、前述の方法によってワーク供給テーブル４４を回転させ、その状態において、固定した位置において、あるいはスプレーガン８のＸＹ方向の位置、ＸＹ方向の向きを変化させながら、スプレーガン８からワークに向けて塗料を噴射し、これによりワークの塗装を行なう。

このように、本実施例の塗装システムによれば、爆発、火災等の危険をはらんだ作業空間の外においてスプレーガンの位置調整を行うことを可能とし、これにより、スプレーガンを駆動させるためのモーター等を作業空間に配置することを不要としている。そのために、防爆性能を備えたモーター等を用いる必要が無くなり、安全製を確保しつつ製造コストを抑えることが可能となった。

なお、前述の実施例では、ケーシング１１、３５内にエアー室１４、３８を形成して、このエアー室１４、３８内に供給されたエアーを隔壁５側に放出することにより、作業領域側連結手段１０及び制御領域側連結手段３３を摺動可能にした形態を説明したが、必ずしもエアーを用いて摺動可能にする必要はなく、隔壁５に対して作業領域側連結手段１０及び制御領域側連結手段３３を摺動可能にする方法であればいずれの方法を採用してもよい。従って、例えばその他、ケーシング１１、３５内にベアリングを備えて、ベアリングによって作業領域側連結手段１０及び制御領域側連結手段３３を摺動可能にしてもよく、その他の方法を用いてもよい。

また、前述の実施例では、スプレーガンをＺ軸方向に移動可能にするとともにＡ軸方向への回動を可能にした構造について説明したが、必ずしもこのような構造を採用する必要はなく、Ｚ軸方向のみの移動、あるいはＡ軸方向への回動のみを可能にしてもよく、あるいは、位置調整手段を用いずに、作業領域側連結手段に直接スプレーガンを連結してもよい。

本発明に自働化システムは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なう作業空間を、危険性をはらんだ作業領域と安全な制御領域とに仕切るとともに、作業領域における作業を制御領域において制御可能としているために、塗装システムに限らず、危険性をはらんだ作業を行なう自働化システムのすべてに適用可能である。

塗装システム全体を示す図である。 塗料噴射手段の平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線端面図である。 制御領域側連結手段の平面図である。 図５におけるＣ−Ｃ線断面図である。 図５におけるＤ−Ｄ線端面図である。 制御手段を示す概略斜視図である。 ワーク供給装置を説明するための分解図である。 制御系を示すブロック図である。

符号の説明

１ 塗装システム
２ 塗装ブース
３ 作業領域
４ 制御領域
５ 隔壁
６ 塗料噴射手段
７ ワーク供給装置
８ スプレーガン
９ 位置調整手段
１０ 作業領域側連結手段
１１ 作業側ケーシング
１２ マグネット
１２ａ 駆動用マグネット
１２ｂ Ｚ軸用マグネット
１２ｃ Ａ軸用マグネット
１３ 制御側ケーシングに形成したマグネット収容領域
１４ 制御側ケーシングに形成したエアー室
１４０１ エアー供給口
１４０２ エアー路
１５ 係止部材
１６ ボルト
１７ Ｚ軸用回動シャフト
１８ 第１のギヤ
１９ 第２のギヤ
２０ ベアリング
４０ ボールネジ
２１ 駆動用シャフト
２２ Ｚ軸側支持部材
２２０１ 貫通部
２３ Ａ軸用回動シャフト
２４ スプラインシャフト
２５ ウォームギヤ
２６ Ａ軸側支持部材
２７ 第２のＡ軸側支持部材
２８ スライドガイド
２９ ベアリング
３０ 連通部材
３１ ベアリング
３２ 制御手段
３３ 制御領域側連結手段
３４ 駆動手段
３５ 制御側ケーシング
３６ マグネット
３６ａ 駆動用マグネット
３６ｂ、３６ｃ 位置調整用マグネット
３７ マグネット収容領域
３８ エアー室
３８０１ エアー供給口
３８０２ エアー路
３９ モーター
４２ テーブル本体
４２０１ テーブル本体の平面部
４２０２ テーブル本体の中央部近傍に形成した空洞部
４２０３ テーブル本体の平面部に形成した係止突起
４３ 支持部材
４３０１ 係止部
４３０２ 係止凹部
４３０３ 脚部
４４ ワーク供給テーブル
４５ 主軸
４５０１ 主軸本体
４５０２ 係止溝
４６ 主軸支持手段
４６０１ ケーシング
４６０２ 挿入部

Claims (7)

1. 爆発、火災等の危険をはらんだ作業に用いる自働化システムであって、
   非磁性の隔壁（５）によって、下方に位置する作業領域（３）と上方に位置する制御領域（４）とに仕切られた作業空間（２）と、
   前記作業領域（３）に備えられた、所定の作業を行なうための１又は複数の作業手段（６、７）と、
   前記制御領域（４）に備えられた、前記作業手段（６、７）のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段（３２）とを具備し、
   少なくとも前記作業手段の一つ（６）は、所定の作業を行なう作業手段本体（８）と、該作業手段本体（８）が支持される、前記隔壁（５）に当接可能な作業領域側連結手段（１０）とを有するとともに、
   前記作業領域側連結手段（１０）は、ケーシング（１１）と、該ケーシング（１１）に備えた１又は複数個のマグネット（１２）と、前記ケーシング（１１）に備えた、前記作業領域側連結手段（１０）を前記隔壁（５）に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有し、
   前記制御手段（３２）は、前記隔壁（５）に当接可能な制御領域側連結手段（３３）と、該制御領域側連結手段（３３）に連結された駆動手段（３４）とを有するとともに、
   前記制御領域側連結手段（３３）は、ケーシング（３５）と、該ケーシング（３５）に備えた１又は複数個のマグネット（３６）と、前記ケーシング（３５）に備えた、前記制御領域側連結手段（３３）を前記隔壁（５）に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有した、ことを特徴とする自働化システム。
2. 前記作業領域側連結手段（１０）に備えた摺動手段は、前記ケーシング（１１）に形成した、エアー供給口（１４０１）とエアー放出口とを有するとともに前記エアー放出口を前記隔壁（５）との当接側に形成したエアー流路（１４０２）であることを特徴とする請求項１に記載の自働化システム。
3. 前記制御領域側連結手段（３３）に備えた摺動手段は、前記ケーシング（３５）に形成した、エアー供給口（３８０１）とエアー放出口とを有するとともに前記エアー放出口を前記隔壁（５）との当接側に形成したエアー流路（３８０２）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自働化システム。
4. 前記作業空間（２）が、非塗装物を塗装するための塗装空間であり、
   前記作業手段が、非塗装物を供給するためのワーク供給装置（７）及び非塗装物に塗料を噴射するためのスプレーガン装置（６）であるとともに、スプレーガン装置（６）は、スプレーガン本体（８）と該スプレーガン本体（８）が支持される作業領域側連結手段（１０）とを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の自働化システム。
5. 前記ワーク供給装置（７）を、前記塗装空間（２）内に回動自在に配置したことを特徴とする請求項４に記載の自働化システム。
6. 前記ワーク供給装置（７）は、塗装空間内に回転自在に配置される主軸（４５）と、該主軸（４５）に装着される、複数個の被塗装物を装着可能なワーク供給テーブル（４４）と、を有するとともに、前記ワーク供給テーブル（４４）における、少なくとも上面の中央部近傍を空洞部（４２０２）とした形状に形成したことを特徴とする請求項５に記載の自働化システム。
7. 前記ワーク供給テーブル（４４）を、被塗装物を固定するためのテーブル本体（４２）と、該テーブル本体（４２）を支持可能であるとともに、前記主軸（４５）に固定される支持部材（４３）とにより構成したことを特徴とする請求項６に記載の自働化システム。
   

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