JPH022453Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は被塗物に向け塗料を噴霧する噴霧機の
目詰り等を自動的に監視する機構を備えた塗装用
ロボツトに関するものである。

塗装用ロボツトを使用して自動的に塗装作業を
行なう場合においては、被塗物の被塗面に応じて
予め設定された量の塗料を噴霧させる必要があ
る。

そして、噴霧機からの塗料の吐出量が多すぎた
り少なすぎたりすると、被塗物に塗料むらを生
じ、塗装品質を低下させることになる。ところで
噴霧機のノズルの開口面積は極めて小径なもので
あり、塗料のように粘度の高いものをノズルから
噴出させるようにすると、該ノズルは頻繁に目詰
りを生じさせることになる。このようにノズルに
目詰りを生じると、塗料の吐出量が低下すること
になるから、直ちにノズルを洗浄する必要があ
る。また、ポンプの吸込量が不足するとピストン
が高速でストロークする所謂ポンプの空打ちを起
させ、噴霧機に十分な塗料の供給をすることがで
きなくなつてしまう。従つて、このような塗料の
吐出量不足に起因して被塗物に塗装むらが発生す
るのを防止するためには、その塗料の吐出量を常
時監視するようにしておく必要がある。

従来、かかる塗料吐出量自動監視機構として、
例えば流量計を塗料の吐出系路に配設し、これに
より塗料の積算または瞬時流量を計測することに
より正常な塗装作業が行なわれているか否かを判
定する方式が採用されていた。

しかし、このような従来方式の監視方式によつ
ては、系内を流れる塗料が微小流量で、流れが間
欠的である場合には、流量計測が極めて困難であ
るか、または実質的に計測不能となるため、この
方式は噴霧機の吐出流量が少ないものには使用で
きない欠点があつた。

本考案は前述した従来技術の欠点に鑑み、塗料
ポンプ（ブースタポンプ）のストロークを検知す
ることにより塗料の吐出量を検出し、このように
して検出した塗料の吐出量を予めプログラムによ
つて設定された正規の吐出量とを比較することに
より、吐出流量が微小であつても正確かつ確実に
塗料吐出量の監視を行なえるようにした塗装用ロ
ボツトを提供することを目的としてなされたもの
である。

前述の目的を達成するために、本考案は被塗物
に向け塗料を噴霧する噴霧機と、該噴霧機に塗料
を供給する往復動型の塗料ポンプと、該塗料ポン
プのピストンストロークを検知することにより吐
出量を検出するストローク検出装置と、該ストロ
ーク検出装置の検出値と予め設定された塗料吐出
量とを比較する比較装置とを備える構成とするこ
とにより、噴霧機のノズルの目詰りやポンプの空
打ち等を正確かつ確実に検出することができるよ
うにしたことをその特徴とするものである。

以下、図面に基づき本考案の実施例について説
明する。

図中、１はロボツト本体を示し、該ロボツト本
体１にはその先端部には塗料を噴霧する噴霧機２
が取付けられ、該噴霧機２は吐出配管３を介して
後述の往復動型の塗料ポンプに接続され、該吐出
配管３の途中には噴霧機２に近接させて、開閉弁
４が設けられ、該開閉弁４を開弁することによつ
て、噴霧機２によりコンベヤ５上に搬送される被
塗物６の各塗装部位を塗装することができるよう
になつている。このために、噴霧機２はロボツト
本体１を構成する各関節機構により任意の位置お
よび方向に変位せしめられるようになつている。

該ロボツト本体１の各関節機構は通常油圧駆動
装置により作動せしめられるもので、このために
該ロボツト本体１の各関節機構は油圧源７に接続
され、該油圧源７からの油圧力により作動せしめ
られるようになつている。また、ロボツト本体１
にはロボツト制御装置８が接続されており、該ロ
ボツト制御装置８はロボツト本体１の動作や塗料
の吐出量等が予めプログラムとして入力されてお
り、当該プログラムに従つてロボツト本体１の動
作および塗料の吐出停止を開閉弁４を開閉するこ
とにより制御することができるように構成されて
いる。

次に、９は塗料ポンプを示し、該塗料ポンプ９
は空気圧作動式の往復動型ピストンポンプで、そ
の内部にはピストン９Ａが往復動可能に挿嵌され
ると共に、加圧室９Ｂが形成され、該ピストン９
Ａの前後の室には空気圧縮機１０からソレノイド
作動式の２位置切換弁１１を介して圧縮空気が供
給されるように構成されている。一方、加圧室９
Ｂは吸込配管１２を介して塗料タンク１３と接続
されると共に、前述の吐出配管３と接続され、吸
込配管１２の途中には吸込み側にのみ塗料の流通
を許す逆止弁１４が設けられ、吐出配管３の途中
にも吐出側にのみ塗料の流通を許す逆止弁１５が
設けられている。そして、塗料ポンプ９はそのピ
ストン９Ａの前後に圧縮空気を供給することによ
り、ピストン９Ａを上昇させる吸込み行程で塗料
タンク１３から塗料を吸込み、ピストン９Ａを下
降させる吐出行程で加圧室９Ｂ内の塗料を噴霧機
２に向けて送り出すことができるようになつてい
る。この塗料ポンプ９の切換制御はロボツトの１
行程のプログラム完了動作信号に基づきポンプ制
御装置１６から切換弁１１に信号を送り、この信
号により切換弁１１の切換制御を行なうことによ
り行なわれる。

１７は塗料ポンプ９のピストンストロークを検
出するストローク検出装置を示し、該ストローク
検出装置１７はピストン９Ａの往復動に追従して
上下動する検出端１８と、該検出端１８がピスト
ン上死点に位置したことを検知するリミツトスイ
ツチ１９と、検出端１８がピストンストロークの
途中にあるときにその位置を検知するポテンシヨ
ンメータ２０とから構成されている。そして、リ
ミツトスイツチ１９はポンプ制御装置１６に接続
され、該リミツトスイツチ１９の位置がピストン
ストロークの基準位置となる。また、ポテンシヨ
メータ２０はロボツト制御装置８と接続され、該
ポテンシヨメータ２０からの出力信号は前記基準
位置からのピストン９Ａのストローク量としてロ
ボツト制御装置８に入力されるように構成されて
いる。そして、ロボツト制御装置８には比較装置
が内蔵されており、該比較装置により前述のピス
トンストローク量から検算して検出される塗料の
吐出量と、予めプログラムされた設定吐出量とを
比較することができるようになつている。さら
に、ロボツト制御装置８にはブザー、ランプ等か
らなる警報装置２１が接続されており、前記比較
装置により塗料の検出吐出量が設定吐出量より少
ない場合には噴霧機２のノズルの目詰りの発生が
あつたとして、また検出吐出量が設定吐出量より
多い場合には塗料ポンプ９の空打ちがあつたもの
として、それぞれ警報装置２１に信号が送られ、
警報を発するように構成されている。

本考案に係る塗装用ロボツトは前述の構成を有
するもので、被塗物６がコンベヤ３により搬送さ
れる間に噴霧機２から供給される塗料により塗装
される。そして、ロボツト本体１の動きおよび塗
料の吐出量の制御はロボツト制御装置８に予め設
定されたプログラムに基づき行なわれる。

いま、塗料ポンプ９のピストン９Ａが上昇せし
められ、上死点位置に達すると、検出端１３がリ
ミツトスイツチ１９と当接し、ポンプ制御装置１
６に信号が入力される。この信号により切換弁１
１が切換わり塗料ポンプ９のピストン９Ａを下降
させる方向に空気圧が作用し、吐出行程が開始さ
れ得る状態、即ちピストン９Ａが下降せしめられ
る状態となる。ところが、噴霧機２の近傍に設け
た開閉弁４が閉弁状態にあるから吐出配管３およ
び塗料ポンプ９の加圧室９Ｂに背圧が生じ、ピス
トン９Ｂの下降側の力とバランスし、該ピストン
９Ｂの下降動作は停止している。

そこで、被塗物６がコンベヤ５に搬送されて塗
装すべき位置に到達すると、ロボツト制御装置８
に予め設定されたプログラムによりロボツト本体
１が作動せしめられると共に、噴霧機２の開閉弁
４を開閉して被塗物６に対する塗装が行なわれ
る。そして、開閉弁４が開弁すると、前述の背圧
が低下し、塗料ポンプ９のピストン９Ａは下降
し、塗料が噴霧機２に供給される。そして、この
ピストン９Ａの下降に追従して検出端１８もリミ
ツトスイツチ１９との当接位置から下降し、その
位置はポテンシヨメータ２０により常時連続的に
検出され、ロボツト制御装置８に入力される。一
方、噴霧機２の開閉弁４が閉弁すると、背圧が増
加して塗料ポンプ９も下降停止する。

前述の如く、ポテンシヨメータ２０により検出
した塗料ポンプ９のピストンストロークがロボツ
ト制御装置８に入力され、この信号によつて塗料
ポンプ９からの塗料吐出量が検出される。このよ
うにして検出された吐出量がロボツト制御装置８
に内蔵した比較装置により、プログラムで予め設
定された吐出量と比較される。そして、検出吐出
量が設定吐出量より少ない場合には、噴霧機２の
ノズルに目詰りが生じていることが検出され、警
報装置２１によりそれを警報する。一方、塗料ポ
ンプ９が空打ち状態になると、塗料ポンプ９の負
荷が減少し、ピストンストローク量が増大するこ
とになる。従つて、見かけ上検出吐出量が設定吐
出量より大きくなつてしまう。そして、このよう
な場合にも、警報装置２１により警報を発するこ
とによつて、塗料ポンプ９の空打ち状態を検出す
ることもできる。さらに、噴霧機２を長期間使用
すると、該噴霧機２の吐出口の口径が拡大し、塗
料の吐出過多となつて被塗物に塗料の垂れ落ちを
生じさせることになる。このように塗料の垂れ落
ちが発生すると、塗料ポンプ９が必要以上にスト
ロークすることになる。かかる場合にも、警報装
置２１により警報を発することになるから、塗料
の吐出過多およびこれに伴なう塗料の垂れ落ちの
監視をも併せ行なうことができる。

そして、ロボツトの１つのプログラムによる動
作が完了すると、この塗装完了信号がポンプ制御
装置１６に入力される。この信号により、切換弁
１１が切換わつて、ピストン９Ａが上昇し、塗料
ポンプ９が塗料の吸込行程に入る。該ピストン９
Ａが上死点に到達すると、検出端１８がリミツト
スイツチ１９に当接し、この信号がポンプ制御装
置１６に入力され、切換弁１１を塗料ポンプ９が
吐出行程となる状態に切換え、次に搬送される被
塗物への塗装準備が完了する。

なお、前述の実施例では１回の塗装作業が塗料
ポンプ７の１ストロークの間に吐出される塗料に
より行なわれる場合について説明したが、被塗物
が大型のもので、１回の塗装作業に塗料ポンプ９
が複数のストロークを行なう場合には、リミツト
スイツチを塗料ポンプ９のピストン９Ａの上死点
だけでなく下死点にも配設し、該各リミツトスイ
ツチからの信号をロボツト制御装置８に入力する
ように構成すれば、ピストンストロークが何回目
にあるかが検出されるから、このリミツトスイツ
チによるストローク回数とポテンシヨメータ２０
によるピストン変位量とにより塗料の吐出量を検
出することができる。そして、この検出吐出量と
プログラムによる設定吐出量とを常時比較するよ
うに構成すれば、噴霧機２のノズル目詰り等を検
出することができる。

以上詳細に述べた如く、本考案に係る塗装用ロ
ボツトによれば、塗料ポンプのピストンストロー
クを検知することによりその吐出量を検出し、こ
れとプログラムにより予め設定された塗料吐出量
とを比較する構成としたから、簡単な構造で正確
かつ確実に噴霧機の目詰り、塗料ポンプの空打ち
や塗料の吐出過多等を監視することができる。ま
た、塗料ポンプのピストンストロークにより塗料
吐出量を検出するようにしたから塗料の流量が微
小であつても良好に監視することができ、さらに
ピストンストロークの任意の位置で吐出量の監視
を行なうことができる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る塗装用ロボツトの全体構成図
である。 １……ロボツト本体、２……噴霧機、８……ロ
ボツト制御装置、９……塗料ポンプ、９Ａ……ピ
ストン、１７……ストローク検出装置、１８……
検出端、１９……リミツトスイツチ、２０……ポ
テンシヨメータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被塗物に向け塗料を噴霧する噴霧機と、該噴霧
   機に塗料を供給する往復動型の塗料ポンプと、該
   塗料ポンプのピストンストロークを検知すること
   により吐出量を検出するストローク検出装置と、
   該ストローク検出装置の検出値と予め設定された
   塗料吐出量とを比較する比較装置とを備えてなる
   塗装用ロボツト。