JPH01199666A - 塗装用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗装用ロボットに関し、−層詳細には、支柱に
対して変位自在なビームを介してロボット本体を配設す
ると共に、被塗装部位に近接して実質的な塗装動作を行
う前記ロボット本体のアームおよび手首部に集中的に数
多くの自由度を持たせることにより、例えば、自動車車
体の塗装工程において、ドアの裏面とボディ側の前記ド
ア開口部回りの塗装を前記２台のロボット本体を用いて
同時に行う場合、これらが干渉し合って互いの塗装動作
を妨害することなく、その塗装作業を円滑に、しかも効
率よく遂行出来る塗装用ロボットに関する。

［発明の背景］ 自動車の車体には防錆のため、また、美観を保持するた
めにその表面に所定の塗装が施されている。この塗装は
吹付塗装により行われるのが一般的であって、すなわち
、有機溶剤を含む塗料をスプレーガンにより夫々所定の
被塗装部位に噴射して塗装を行っている。

このような塗装作業に際しては毒性のある有機溶材を含
む塗料が周囲に飛散し、有機溶材が充満している雰囲気
の中で継続してその作業を行わなければならない。従っ
て、このような劣悪な作業環境は作業者の健康に悪影響
を及ぼすことから、最近では人間に代わって塗装作業を
行う塗装用ロボットが導入される傾向にある。

この塗装用ロボットを実際の塗装工程へ適用する場合、
例えば、塗装用ロボットを構成するアームの先端にスプ
レーガンを装着し、予めティーチングした動作に基づい
てアームを所定の経路に沿って変位させることによって
、自動車の車体の被塗装部位に対してスプレーガンから
塗料を噴射して塗装を行っている。また、このような塗
装工程では、塗装作業をライン化することで、搬送手段
より送られる車体に対し全自動で塗装を行うことが出来
るため、労働力の省力化と塗装工程の高能率化の面から
も塗装用ロボットの導入が期待されている。

そこで、従来技術において用いられている塗装用ロボッ
トの一例を第１図に示す。すなわち、この塗装用ロボッ
ト２は基台４に設けられたターンテーブル６を介して回
動自在に設置され、前記ターンテーブル６に対して水平
方向に揺動自在に支承される支柱８とこの支柱８に対し
て鉛直方向に揺動自在に連結されるアーム１０とから基
本的に構成されている。アーム１０の先端にはスプレー
ガン１２が取り付けられる。この場合、ターンテーブル
６を所定方向に回転させると共に、ターンテーブル６に
設けられたシリンダ１４．１６の作用下に支柱８および
アーム１０を揺動させることにより、アーム１０をワー
クＡに対して所定経路に沿って移動させ、このスプレー
ガン１２から塗料を噴射して塗装を施す。

ところで、自動車の車体においては、自動車としての外
観を呈する外板部位の他、通常、外部からは視認されな
いドアの内側周壁部および車体側の当該ドアに対応した
開口周壁部等の内板部位にも夫々所定の塗装が施されて
いる。

そこで、このようなドア回りの塗装工程に塗装用ロボッ
ト２を導入した一例が、特開昭第６１−４４０７８号公
報に開示されており、これを第２図に示す。この場合、
塗装用ロボット２は自動車搬送手段２０により工程ライ
ン上を搬送される車体２２０両側に設置され、車体２２
のドア２４はドア開閉機構２６の作動アーム２８により
開閉される。

このような塗装工程において、２ドアタイプの自動車の
ドア回りには前記塗装用ロボット２のアーム１０を所定
経路に沿って移動させて塗装を施すことが可能である。

然しなから、４ドアタイプの自動車にこれを適用してフ
ロントドア回りとリヤドア回りを連続して塗装しようと
すると、フロントドア回りを塗装する時、リヤドアによ
り干渉されてこのアームｌＯの動作が阻害される結果、
効率的な塗装作業をすることが出来ない。さらに、２台
の塗装用ロボット２を用いてドアの裏側とボディ側のド
ア開口部に同時に塗装を施し、塗装工程数を削減しよう
としても、塗装用ロボット２を構成する支柱８とアーム
１０の動作範囲が大きいため、これらが互いに干渉し合
って事実上その塗装作業が不可能であるという不都合が
露呈している。

［発明の目的コ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、基台上に立設される支柱に対して、ビームを介
し変位自在に配設されたロボット本体を具備する塗装用
ロボットにおいて、ロボット本体自体の移動を最小限に
抑制し、これに対し、前記ロボット本体の実質的な作動
部分であるアームおよび塗装ガンが取着される手首部に
多くの自由度を持たせ、前記アームおよび手首部が被塗
装部に対し複雑でしかもフレキシブルな塗装動作を行え
るように構成することにより、例えば、自動車のドア裏
面とボディ側のドア開口部を夫々前記２台のロボット本
体を用いて同時に塗装する場合であっても、ロボット本
体同士が干渉し合うことなく効率的にその塗装作業を遂
行出来、塗装工程数の削減を一挙に達成することが可能
な塗装用ロボットを提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は基台に立設され
た支柱と、前記支柱に配設され水平方向に延在するビー
ムと、前記ビームに摺動自在に嵌合する補助ビームと、
前記補助ビームに装着されて当該補助ビームの変位によ
り水平方向に移動自在な少なくとも１台のロボット本体
とを含み、前記ロボット本体はアームとこのアーム先端
に設けられ塗装ガンが装着される手首部とを含む塗装機
構部と、前記塗装機構部を互いに直交する軸に関して回
動させる第１の駆動手段並びに第２の駆動手段と、前記
塗装機構部をアームの軸方向に沿って直線変位させる第
３の駆動手段とからなり、さらに、前記塗装機構部は前
記手首部を互いに直交する軸に関し回動させる第４の駆
動手段を有することを特徴とする。

また、本発明は補助ビームがビームに配設された回転駆
動源の作用下にピニオン・ラック機構を介して水平方向
に変位自在に構成したことを特徴とする。

また、本発明は第１駆動手段がリンク機構を介し回転駆
動源の作用下に補助ビームに揺動自在な第２駆動手段並
びにこれに連結される第３駆動手段および塗装機構部を
補助ビームの移動方向とは直交する軸に関し回動させる
よう構成したことを特徴とする。

また、本発明は第２駆動手段が回転駆動源の作用下に第
３駆動手段およびこれに連結される塗装機構部を補助ビ
ームの移動方向と一致する軸に関し回動させるよう構成
したことを特徴とする。

また、本発明は第３駆動手段が回転駆動源の作用下にピ
ニオン・ラック機構を介して塗装機構部をアームの軸方
向に沿って直線変位させるよう構成したことを特徴とす
る。

また、本発明は塗装機構部の第４駆動手段が第１乃至第
３回転駆動源を備え、アーム内に同軸的に配設される第
１乃至第３伝達軸を介して手首部を前記第１乃至第３回
転駆動源と連結して構成したことを特徴とする。

さらに、本発明は手首部がアームの軸線に関し第１回転
駆動源の駆動作用下に第１伝達軸を介して回動自在な第
１の手首と、この第１手首の回転軸と直交する軸に関し
第２回転駆動源の駆動作用下に第２伝達軸を介して回動
自在な第２の手首と、塗装ガンが装着され且つ前記第２
手首内を同軸的に第３回転駆動源の駆動作用下に第３伝
達軸を介して回動自在とする装着部材とからなることを
特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る塗装用ロボットについて好適な実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第３図および第４図において、参照付骨３０は本発明に
係る塗装用ロボットを示す。本実施態様においては、こ
の塗装用ロボット３０は基台３２に立設される支柱３４
とこの支柱３４に対して水平方向に変位自在な２台のロ
ボット本体３６および３８を含む。

先ず、前記支柱３４の上部に取付部材４０を介して断面
コ字状の水平方向に延在するビーム４２が取り付けられ
、このビーム４２に補助ビーム４４が摺動自在に嵌装さ
れる。前記ロボット本体３６はこの補助ビーム４４の内
方側面に装着されるものである。この場合、第４図に示
すように、前記ビーム４２の所定部位に配設されるモー
タ４６の回転軸に設けたピニオン４７と前記補助ビーム
４４の下部長手方向に設けたラック４８とを噛合させ、
このピニオン・ラック機構を介して当該モータ４６の回
転駆動を補助ビーム４４の直線運動として伝達するよう
に構成される。従って、この補助ビーム４４に装着され
る前記ロボット本体３６は前記モータ４６の駆動作用下
に水平方向に進退自在であることが諒解されよう。

一方、前記支柱３４には水平方向に延在する支持台５０
が取着され、この支持台５０に設けたガイド部５２を介
して鉛直上下方向に変位自在に補助支柱５４が係合する
。すなわち、第４図、第５図から容易に諒解されるよう
に、前記ガイド部５２に配設される複数のガイドローラ
５６ａ、５６ｂが前記補助支柱５４に固着されるガイド
レール５８ａ１５８ｂに夫々係合すると共に、前記補助
支柱５４の上端に取着される支持板６０に前記支持台５
０に配設されるシリンダ６２のロッド６４が連結されて
いる。また、前記補助支柱５４の上端部に取り付けられ
るビーム６６には補助ビーム６８が摺動自在に嵌合し、
前述のビーム４２と補助ビーム４４の場合と同様に、前
記ビーム６６の所定部位に配設されるモータ７０の回転
軸のピニオン７１と前記補助ビーム６８に設けたラック
７２とが噛合する。そして、この補助ビーム６８にロボ
ット本体３８が装着され、従って、本実施態様において
は前記ロボット本体３８はシリンダ６２の駆動作用下に
鉛直上下方向に変位自在であると共に、モータ７０の駆
動作用下に水平方向に変位自在であるが、支柱３４に支
持台５０を介して補助支柱５４を固定し、当該ロボット
本体３８を水平方向だけに変位自在に構成してもよい。

なお、本実施態様の場合、支柱３４の基端部に固定され
るエアバランサ７４のロッド７６が支持板６０に連結さ
れており、補助支柱５４並びにロボット本体３８の重量
をこのエアバランサ７４の内部に充填される圧縮空気の
圧力で支えることにより、シリンダ６２の負荷を軽減さ
せている。

次に、ロボット本体３６．３８についてその構成を説明
するが、これらロボット本体３６．３８は同一の構成を
有するものであり、以下ロボット本体３８について説明
し、ロボット本体３６については前記ロボット本体３８
と同一の構成要素の参照数字にａを付してその詳細な説
明を省略する。

前記ロボット本体３８は第１の駆動手段８０と、この第
１駆動手段８０とリンク機構８２を介して連結される第
２の駆動手段８４と、この第２駆動手段８４に連設され
る第３の駆動手段８６と、前記第２駆動手段８４および
第３駆動手段８６により直線変位および傾動自在な塗装
機構部８８とから基本的に構成される。

先ず、第６図から容易に諒解されるように、前記第１駆
動手段８０は補助ビーム６８の側面に固着される筐体状
のハウジング８９とモータ９０とを含み、前記モータ９
０はその回転軸９２に取着されるベベルギヤ９４を介し
て前記ハウジング８９内に収容される図示しない減速手
段としてのハーモニックドライブと連結される。このハ
ーモニックドライブを介して前記モータ９０の回転は所
定の減速比で減速され、リンク機構８２を構成する第１
リンク部材９６に伝達される。さらに、前記第１リンク
部材９６は第２リンク部材９８、第３リンク部材１００
を介して後述する第２駆動手段８４と連結される。この
場合、第２駆動手役８４は補助ビーム６８に図示しない
連結手段を介して揺動自在に装着されており、従って、
モータ９０の駆動作用下に前記第２駆動手段８４は補助
ビーム６８の変位方向に対して垂直な、すなわち、第５
図における紙面と垂直な軸（以下、Ｕ軸と称する）につ
いて回動自在である。

そこで、前記第２駆動手段８４は、前述したように、そ
の一端部が図示しない連結手段を介して補助ビーム６８
の側面に摺動自在に軸支されるハウジング１０８とモー
タ１１０°を含む。第６図において、前記モータ１１０
の回転軸１１２にはベベルギヤ１１４が取着され、この
ベベルギヤ１１４は前記ハウジング１０８に回動自在に
一端が支承される連結軸１１６に設けたベベルギヤ１１
８と噛合する。そして、前記連結軸１１６の他端はハー
モニックドライブ１２０と連結され、このハーモニック
ドライブ１２０は連結部材１２２を介して継手部材１２
４と連結される。さらに、前記連結部材１２４は保持部
１２５と結合される。従って、前記モータ１１０は前記
ハーモニックドライブ１２０を介して所定の減速比で減
速された回転速度で保持部１２５並びにこれに装着され
る塗装機構部８８を第５図における補助ビーム６Ｂの変
位方向と一致する軸回り、すなわち、Ｌ軸について回動
させることが諒解されよう。

次に、前記第２駆動手段８４に継手部材１２４を介して
連結される保持部１２５には塗装機構部８８が図示しな
い保持手段を介して摺動自在に装着され、さらに、この
保持部１２５に前記塗装機構部８８を直線変位させるた
めの駆動源としての第３駆動手段８６が連設される。す
なわち、第７図に詳細に示すように、この第３駆動手段
８６のハウジング１２６に装着されるモータ１２８から
延在する回転軸１３０にはベベルギヤ１３２が取着され
、このベベルギヤ１３２は前記ハウジング１２６に対し
て回動自在に支承されるピニオンシャフト１３３の一端
に取着されるベベルギヤ１３４に噛合する。そして、当
該ピニオンシャフト１３３の他端に設けられたピニオン
１３６が塗装機構部８８の側部に配設されるラック１３
８と噛合する。従って、前記モータ１２８を駆動させれ
ば、ピニオン１３６、ラック１３８を介して当該塗装機
構部８８はその軸方向、すなわち、第５図におけるＹ軸
に沿って直線変位自在である。

ここで、前記塗装機構部８８についてその詳細を第８図
を参照しながら説明する。

塗装機構部８８はアーム１４０と、当該アーム１４０の
先端部に設けられ多軸に関し回動自在な手首部１４２と
、前記アーム１４００基端邪に設けられ前記手首部１４
２の駆動源としての第４の駆動手段１４４を含む。この
場合、手首部１４２は前記アーム１４０に対して、第８
図中、Ｒ軸に関し回動自在に連結される第１の手首１４
５と、前記第１手首１４５に対し前記Ｒ軸と直交するＢ
軸に関し回動自在な第２の手首１４６と、前記第２手首
１４６の先端に設けられ前記Ｒ軸に関し回動自在な装着
部材１４８とからなる。なお、これらＲ軸、Ｂ軸につい
ての説明は適宜その該当個所で行う。

そこで、前記第４駆動手段１４４は前記手首部１４２を
構成する第１手首１４５、第２手首１４６、装着部材１
４８を夫々駆動する第１乃至第３モータ１５０．１５２
．１５３を備える。

先ず、前記第１モータ１５０の回転軸１５４にはプーリ
１５５が取着され、このプーリ１５５はベルト１５６を
介して従動側のプーリ１５８と連結される。そして、前
記プーリ１５８は減速手段としてのハーモニックドライ
ブ１６０に連結される。この場合、前記ハーモニックド
ライブ１６０においてはウェーブジェネレータ１６１が
前記プーリ１５８と連結され、出力側としてのフレクス
スプライン１６２が当該アーム１４０内を回動自在な第
１の伝達軸１６４の一端側と連結される。さらに、前記
第１伝達軸１６４の他端側は継手部材１６６を介して手
首部１４２を構成する第１手首１４５と連結されており
、従って、前記第１モータ１５０は前記ハーモニックド
ライブ１６０により減速された所定の回転速度で手首部
１４２全体を当該アーム１４０の軸線と一致するＲ軸回
りに回動させることが自在であることが諒解されよう。

次いで、第２モータ１５２の回転軸１６８にプーリ１７
０が取着され、このプーリ１７０はベル）　１７２を介
して従動側のプーリ１７４と連結される。前記プーリ１
７４は前記第１伝達軸１６４内に同軸的に且つ回転自在
に装着される第２の伝達軸１７６の一端に取着されるも
のであり、一方、前記第２伝達軸１７６の他端にはベベ
ルギヤ１７８が取着される。そして、このベベルギヤ１
７８に噛合する従動側のベベルギヤ１８０は第１手首１
４５内において、前記第２伝達軸１７６の軸線方向と直
交する方向に延在する第３の伝達軸１８２の一端に取着
され、この第３伝達軸１８２の他端にはプーリ１８４が
取着される。この場合、前記プーリ１８４と減速手段と
してのハーモニックドライブ１８６の人力軸との間には
ベルト１８８が張架される。

そして、前記ハーモニックドライブ１８６の出力軸はベ
ベルギヤ機構を介して第２手首１４６内を回転自在な第
４の伝達軸１９０に連結され、この第４伝達軸１９０の
先端に装着部材１４８が取着される。この装着部材１４
８にはスプレーガン１９２が装着される（第３図、第５
図参照）。

また、前記と同様に、第３モータ１５３の回転軸１９４
に取着されるプーリ１９６はベルト１９８を介して従動
側のプーリ２００に連結される。この従動側のプーリ２
００は第２伝達軸１７６内に同軸的に挿通され且つ回転
自在な第５の伝達軸２０２の一端に固着されている。そ
して、前記第５伝達軸２０２の他端にはベベルギヤ２０
４が取着される。このベベルギヤ２０４に噛合する従動
側のベベルギヤ２０６は第１手首１４５内において、第
３伝達軸１ｇ２と反対方向に延在する第６の伝達軸２０
８の一端に取着され、この第６伝達軸２０８の他端には
プーリ２１０が取着される。この場合、前記プーリ２１
０と減速手段としてのハーモニックドライブ２１２の人
力軸との間にはベルト２１４が張架される。そして、前
記ハーモニックドライブ２１２の出力軸には第２手首１
４６が連結される。従って、以上の記載から第２手首１
４６は、第８図中に示すように、Ｒ軸と直交するＢ軸回
りに第３モータ１５３の駆動作用下に回転自在であり、
その際、当該第２手首１４６内において装着部材１４８
は第２モータ１５２の駆動作用下に前記Ｒ軸回りに回転
自在に構成されていることが諒解されよう。

本発明に係る塗装用ロボットは基本的には以上のように
構成されるものであり、次にその作用並びに効果につい
て説明する。

先ず、第９図において、車体２２０が図示しない搬送機
構を介して搬送される塗装ステーション内には前記車体
２２０のフロントドア２２２とフロントドア開口部２２
４０回りを塗装する塗装用ロボット３０と、前記車体２
２０のリヤドア２２６とリヤドア開口部２２８の回りを
塗装する塗装用ロボット３０とが夫々その所定位置に配
設される。

この場合、車体２２０が搬送されるまでこれら塗装用ロ
ボット３０を構成するロボット本体３６．３８は退避さ
せておく。

次に、前記車体２２０が前記図示しない搬送機構を介し
て塗装ステーション内に搬送された後、夫々塗装用ロボ
ット３０のロボット本体３６．３８を当該車体２２０に
対して進入させる。

すなわち、第９図に示すように、車体２２０のフロント
ドア２２２側に対して配置された塗装用ロボット３０に
おいて、ロボット本体３６をフロントドア２２２の裏面
に接近させると共に、ロボット本体３８をフロントドア
開口部２２４に対して接近させる。同様に、リヤドア２
２６側に対して配置された塗装用ロボット３０において
もロボット本体３６をリヤドア２２６の裏面に接近させ
、ロボット本体３８をリヤドア開口部２２８に対して接
近させる。これらロボット本体３６．３６の移動につい
ての説明は後述するが、このように、本発明に係る塗装
用ロボット３０において、ロボット本体３６はドア裏面
の周縁部の塗装に用いられ、ロボット本体３８は車体側
のドア開口部回りの塗装に用いられるものである。

そこで、ロボット本体３８についてその具体的な動作を
以下説明する。なお、ロボット本体３６も略同様な作用
を営むものであって、その動作についての説明は必要に
応じて補足する。

第５図において、ビーム６６に取着されるモータ７０を
駆動して当該モータ７０の駆動軸（図示せず）に取着さ
れるピニオン７１を回転させると、このピニオン７１に
噛合するラック７２が設けられた補助ビーム６８は水平
方向に変位するに至る。

従って、前記モータ７０を所定方向に回転駆動させて前
記補助ビーム６８に一体的に装着されるロボット本体３
８を水平方向に自在に進退動させることが出来る。また
、この場合、支柱３４に支持台５０を介して取り付けら
れるシリンダ６２を駆動させれば、このシリンダ６２の
ロッド６４が係着する支持板６０と一体的な補助支柱５
４およびビーム６６は鉛直上下方向に自在に変位し、当
該ロボット本体３８は前記シリンダ６２０作用下に鉛直
上下方向に対しても自在に変位させることが出来る。

このため、ロボット本体３６に対する干渉が防止される
ことが諒解出来よう。

なお、ロボット本体３６は水平方向の変位のみであり、
すなわち、第４図において、モータ４６の回転駆動作用
下にピニオン４７、ラック４８ヲ介して補助ビーム４４
を変位させることにより、この補助ビーム４４に一体的
に装着されるロボット本体３６を水平方向に任意に進退
動させることが出来る。

次に、第５図および第６図において、ロボット本体３８
の第１駆動手段８０を構成するモータ９０を駆動すると
、このモータ９０の回転は第１駆動手段８０内に設けら
れたハーモニックドライブ（図示せず）に伝達され、こ
のハーモニックドライブにより減速されて所定のスピー
ドで第１リンク部材９６を回動させることになる。この
結果、第２リンク部材９８および第３リンク部材１００
を介して、第５図に二点鎖線で示すように、ロボット本
体３８をＵ軸中心に所定角度回動させることが出来る。

同様に、第４図乃至第６図において、前記ロボット本体
３８の第２駆動手段８４を構成するモータ１１０を駆動
させる。このモータ１１０の回転はその回転軸１１２の
先端に取着されるベベルギヤ１１４を介してハーモニッ
クドライブ１２０の減速作用下に所定の減速比で減速さ
れ回転速度で前記ハーモニックドライブ１２０に継手部
材１２４を介して連結される保持部１２５仰びにこの保
持部１２５に装着される塗装機構部８８のアーム１４０
をＬ軸について回動させるに至る。

さらにまた、第５図および第７図において、第３駆動手
段８６を構成するモータ１２８を駆動させると、このモ
ータ１２８の回転駆動作用はベベルギヤ１３２．１３４
を介してピニオンシャフト１３３に伝達される。そして
、このピニオンシャフト１３３は塗装機構部８８のアー
ム１４０に設けられたラック１３８　とピニオン１３６
を介して噛合しており、従って、前記モータ１２８を駆
動すれば、アーム１４０をその軸線方向（第５図中、Ｙ
軸方向）に沿って任意に直線変位させることが出来る。

このように、第１駆動手段８０、第２駆動手段８４、第
３駆動手段８６を適宜制御しながら駆動することにより
、実際の塗装作業を営む塗装機構部８８のアーム１４０
はＵ軸、Ｌ軸、Ｙ軸の３軸について傾動あるいは直線変
位自在である。そして、この場合、第５図において、当
該アーム１４０のＵ軸回りの回動とＬ軸回りの回動とは
互いに直交する関係にあるため、当該アーム１４０の動
作範囲を広く確保することが出来る。

一方、第８図において８、前記塗装機構部８８を構成す
る第４の駆動手段１４４に配設される第１乃至第３モー
タ１５０．１５２．１５３を駆動させると、このモータ
１５０　、１５２．１５３の回転は夫々アーム１４０内
に同軸的に収装される第１伝達軸１６４、第２伝達軸１
７６および第５伝達軸２０２を介して手首１１４２をＲ
軸、Ｂ軸について回動させるべく当該手首部１４２に伝
達される。

すなわち、第１モータ１５０を回転駆動させると、その
回転はベルト１５６を介して駆動側のブー！Ｊ１５５か
ら従動側のプーリ１５８に伝達される。

そして、前記プーリ１５８の回転はハーモニックドライ
ブ１６０を構成するウェーブジェネレーク１６１を介し
てフレクススプライン１６２に伝達され、ここにおいて
、前記第１モータ１５０の回転は所定の回転速度に減速
されて第１伝達軸１６４に伝達される。従って、当該第
１伝達軸１６４に継手部材１６６を介して連結される手
首部１４２を前記第１モータ１５０の駆動作用下にアー
ム１４０の軸方向にあって、第８図中、Ｒ軸に関し自在
に回転させることが出来る。

また、第３モータ１５３を回転駆動させると、その回転
はベルト１９８を介して駆動側のプーリ１９６から従動
側のプーリ２００、第５伝達軸２０２に伝達される。そ
して、前記第５伝達軸２０２の回転はベベルギヤ２０４
．２０６を介してその方向が９０°偏位すると共にベル
ト２１４を介してハーモニックドライブ２１２に伝達さ
れ、この結果、当該ハーモニックドライブ２１２の減速
作用により所定の回転速度で第２手首１４６を、第８図
中、Ｒ軸に関し自在に回転させることが出来る。

さらにまた、第２モータ１５２を回転駆動させると、そ
の回転はベルト１７２を介して駆動側のプーリ１７０か
ら従動側のブーＩＪ１７４、第２伝達軸１７６に伝達さ
れる。そして、この第２伝達軸１７６の回転はベベルギ
ヤ１７ｇ　、１８０を介して当該第２伝達軸１７６と直
交する方向に延在する第３伝達軸１８２に伝達され、こ
の第３伝達軸１８２からベルト１８８を介してハーモニ
ックドライブ１８６に伝達される。このハーモニックド
ライブ１８６に伝達された回転はその減速作用下に所定
の回転速度に減速されてベベルギヤ機構を介して第４（
ｉ−遠軸１９０の先端の装着部材１４８に伝達される。

従って、前記第２モータ１５２の駆動作用下に装着部材
１４８をＲ軸に関し自在に回転させることが出来る。

このように、塗装機構部８８を構成する手首部１４２を
第１乃至第３モータ１５０．１５２．１５３の夫々の駆
動作用下にＲ軸、Ｂ軸に関し所定の方向に任意に回動す
ることが出来る。この場合、Ｒ軸とＢ軸とは直交する位
置関係にあり、このため、手首部１４２の先端に装着部
材１４８を介して取着されるスプレーガン１９２の動作
にフレキシブルな動きを与えることが可能である。従っ
て、自動車のドアの裏面および車体側のドア開口部のよ
うな複雑な形状を呈する被塗装部位の塗装においても当
該スプレーガン１９２は円滑な塗装動作を行うことが可
能となることが諒解されよう。

次に、上述したようなロボット本体３６．３８の各部の
動作を複合させて当該塗装用ロボッ）３０に実際の塗装
作業を行わせる。すなわち、第９図中、車体２２０のフ
ロントドア２２２側の塗装用ロボット３０の場合、ロボ
ット本Ｉ＄３８を構成する第１乃至第４駆動手段８０．
８４．８６．１４４を夫々駆動することにより予めティ
ーチングした経路に基づき当該塗装機構部８８を構成す
るアーム１４０並びに手首部１４２を移動させ、スプレ
ーガン１９２から塗料を噴射してフロントドア開口部２
２４の周囲に所期の塗装を施す。ロボット本体３６にお
いても同様に、第１乃至第４駆動手段８０　ａ　、　８
４　ａ　、　８６　ａ、、　１４４ａを夫々駆動してフ
ロントドア２２２の裏面回りに所期の塗装を施す。この
場合、車体２２０に近接して実際の塗装作業を行うのは
夫々の塗装機構部８８．８８ａのみであり、これら塗装
機構部８８．８８ａは極めて自由自在な動作を行うこと
は前述の各部の動作の記載からも諒解されよう。さらに
、塗装機構部８８．８８ａは当該塗装用ロボット３０全
体から見ればさほど大きな部分ではない。従って、この
ようなフロントドア２２２　とリアドア２２６の間に挟
まれた狭い空間であっても、塗装機構部８８．８８ａは
互いに干渉し合うことな（効率的な塗装作業を遂行する
ことが出来る。

なお、車体２２０のリヤドア２２６側の当該塗装用ロボ
ット３０についても同様であることは勿論である。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、実質的な塗装作業の動
作を行う塗装機構部を多数の軸について回動あるいは直
線変位自在に構成し、一方、この塗装機構部を備えるロ
ボット本体が設けられるビームの変位を相対的に極力少
なくするよう構成している。このため、ドアの裏側およ
びボディ側の前記ドア開口部といった従来塗装ロボット
で同時に塗装作業を行うことが困難であったような狭小
な場所であっても、また、２台のロボット本体を用いた
場合であっても、これらが互いに干渉し合うことなく、
効率的に塗装作業を遂行することが可能となるという利
点が得られる。従って、自動車のボディ塗装工程にあっ
て、−挙にその工程数を削減させ、その効率を大幅に向
上させることが可能となるという効果が得られるもので
ある。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、支柱に対して１台のロボット本体を単独で配設
して構成する等、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る塗装用ロボットの構成を説明す
る概略側面図、 第２図は第１図における塗装用ロボットを用いて行う従
来技術に係る塗装工程を説明する平面図、 第３図は本発明に係る塗装用ロボットの概略構成を説明
する斜視図、 第４図は第３図における塗装用ロボットの背面図、 第５図は第３図における塗装用ロボットの一部切欠側面
図、 第６図は当該塗装用ロボットの第１駆動手段および第２
駆動手段の構成を説明する要部拡大縦断面図、 第７図は当該塗装用ロボットの第３駆動手段を説明する
要部拡大縦断面図、 第８図は当該塗装用ロボットの塗装機構部を説明する一
部省略縦断面図、 第９図は当該塗装用ロボットを用いて行う自動車の車体
に対する塗装工程の説明図である。 ３０・・・塗装用ロボット３６．３８・・・ロボット本
体４２・・・ビーム　　　　　　４４・・・補助ビーム
５４・・・補助支柱　　　　　６２・・・シリンダ７４
・・・エアバランサ　　　８０．８４．８６・・・駆動
手段８８・・・塗装機構部　　　　１４０・・・アーム
１４２・・・手首部　　　　　１４４・・・駆動手段特
許出願人　　　本田技研工業株式会社　−ＦＩＧ、４

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基台に立設された支柱と、前記支柱に配設され水
   平方向に延在するビームと、前記ビームに摺動自在に嵌
   合する補助ビームと、前記補助ビームに装着されて当該
   補助ビームの変位により水平方向に移動自在な少なくと
   も１台のロボット本体とを含み、前記ロボット本体はア
   ームとこのアーム先端に設けられ塗装ガンが装着される
   手首部とを含む塗装機構部と、前記塗装機構部を互いに
   直交する軸に関して回動させる第１の駆動手段並びに第
   ２の駆動手段と、前記塗装機構部をアームの軸方向に沿
   って直線変位させる第３の駆動手段とからなり、さらに
   、前記塗装機構部は前記手首部を互いに直交する軸に関
   し回動させる第４の駆動手段を有することを特徴とする
   塗装用ロボット。
2. （２）請求項１記載のロボットにおいて、補助ビームは
   ビームに配設された回転駆動源の作用下にピニオン・ラ
   ック機構を介して水平方向に変位自在に構成したことを
   特徴とする塗装用ロボット。
3. （３）請求項１記載のロボットにおいて、第１駆動手段
   はリンク機構を介し回転駆動源の作用下に補助ビームに
   揺動自在な第２駆動手段並びにこれに連結される第３駆
   動手段および塗装機構部を補助ビームの移動方向とは直
   交する軸に関し回動させるよう構成したことを特徴とす
   る塗装用ロボット。
4. （４）請求項１または３記載のロボットにおいて、第２
   駆動手段は回転駆動源の作用下に第３駆動手段およびこ
   れに連結される塗装機構部を補助ビームの移動方向と一
   致する軸に関し回動させるよう構成したことを特徴とす
   る塗装用ロボット。
5. （５）請求項１、３、４のいずれかに記載のロボットに
   おいて、第３駆動手段は回転駆動源の作用下にピニオン
   ・ラック機構を介して塗装機構部をアームの軸方向に沿
   って直線変位させるよう構成したことを特徴とする塗装
   用ロボット。
6. （６）請求項１記載のロボットにおいて、塗装機構部の
   第４駆動手段は第１乃至第３回転駆動源を備え、アーム
   内に同軸的に配設される第１乃至第３伝達軸を介して手
   首部を前記第１乃至第３回転駆動源と連結して構成した
   ことを特徴とする塗装用ロボット。
7. （７）請求項１または６記載のロボットにおいて、手首
   部はアームの軸線に関し第１回転駆動源の駆動作用下に
   第１伝達軸を介して回動自在な第１の手首と、この第１
   手首の回転軸と直交する軸に関し第２回転駆動源の駆動
   作用下に第２伝達軸を介して回動自在な第２の手首と、
   塗装ガンが装着され且つ前記第２手首内を同軸的に第３
   回転駆動源の駆動作用下に第３伝達軸を介して回動自在
   とする装着部材とからなることを特徴とする塗装用ロボ
   ット。