JPH0379070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はノズル装置に関する。

従来、例えば第１図に示すように、ロボツトの
アーム１の先端部２にノズル保持具３を介してノ
ズル４を取り付け、プレス成形されたワーク５に
ノズル４より流体６を、このノズル４をワーク５
の表面に接触させて所望の方向へ移動させて塗布
するノズル装置が知られている。アーム１の先端
部２は第１図に示す矢印ｘ、矢印ｙ、軸１ａを中
心とする矢印θ、矢印φ方向に移動又は回転可能
とされている。そして、この塗布作業は、予め実
施された一回の塗布作業動作がロボツトに教え込
まれかつ記憶させられる。この後はその記憶内容
に基づいて自動的に塗布作業が繰り返されるよう
になついる。

ところが、前記ワークはスポツト溶接により形
成されている場合があり、この場合ワークの表面
に溶接スパツタが付着して凸部が生じていること
がある。

このようなワーク５の表面に凸部があると、前
述の塗布作業の教え込み時及び塗布作業時におい
てノズル４を移動させると、このノズル４の先端
がワーク５の凸部に引掛かり、ノズル４及びノズ
ル保持具３に過大な外力が加わる。

ここで、ノズル４とアーム１の先端部２とが剛
体により固定的に連結されており、ノズル４に前
記過大な外力が加わると、ノズル４が折れたり曲
がつたりしてノズル４全体の交換が必要となり、
またノズル４とアーム１の先端部２とが、これら
の間に脆弱部がある状態で固定的に連結されてお
り、ノズル４に前記過大な外力が加わると、脆弱
部が折れ、この折損部を有する部材をその都度交
換する必要が生じるばかりか、この折損部分を検
出するための特別の装置が必要となる。また、ノ
ズル４とアーム１の先端部２とが単純な弾性体を
介して連結されていると、ノズル４の保持力が弱
いため、ノズル４に弱い外力がかかつただけでも
ノズル４が所定の保持位置からずれてしまい、こ
の結果各部の折損は避けられるが、ノズル４の保
持精度が低下し、外力が取り除かれノズル４が自
己復帰すべき時においてもノズル４は本来の保持
位置に戻らず、永久変形が起り、所望の塗布を行
ない難くなる。

この発明は前記事情に鑑み、ノズル及びノズル
保持部の折損を防止することができ、かつノズル
に加わる外力が所定値以内にある場合においては
ノズルを本来の設定位置に保持することができる
ノズル装置を提供することを目的とする。

以下、この発明の実施例を第２図乃至第７図に
基づいて説明する。なお、この実施例において従
来例と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。第２図中１１は雌継手部材１２と雄継
手部材２３との２ピースからなるノズル保持具で
あり、このノズル保持具１１は第３図に示すよう
に構成されている。第３図中１２は雌継手部材で
あり、この雌継手部材１２はその柱状部１３の一
端に、ロボツトのアーム１の先端部２に着脱自在
に取り付けられるフランジ１４を、他端に受部１
５を有している。柱状部１３には段部１６が形成
されている。この段部１６には断面円弧状の底面
を有する螺旋溝１７が形成されている。受部１５
には球面状の凹面１８が形成されている。また、
柱状部１３及びフランジ１４の中心には段付の孔
１９が形成され、この孔１９のフランジ１４側部
には雌ねじが形成されている。孔１９には押圧駒
２０、ばね２１が嵌入され、さらに止めねじ２２
がねじ込まれている。押圧駒２０は段付円柱の先
端が半球状に形成されたもので、ばね２１により
押圧されて半球状に先端部を通常段付孔１９から
突出している。本発明に係る押圧手段は、この実
施例ではばね２１及び止めねじ２２から構成され
る。

また、受部１５には雄継手部材２３が回動自在
に嵌入されている。雄継手部材２３はその柱状部
２４の一端に形成されている球状部２５と、柱状
部２４の中間部に形成されたフランジ２６とを有
しており、その球状部２５による凸面が前記雌継
手部材１２の凹面１８に嵌合している。また、球
状部２５には、雄継手部材２３の中心軸線上に位
置する先端部に凹円錐面からなる穴２７が形成さ
れている。この穴２７には前記押圧駒２０が嵌脱
可能に嵌入され、この嵌合状態で両継手部材１
２，２３が同一軸線状に配置されるようになつて
いる。雄継手部材２３のフランジ２６の外周面に
は断面円弧状の底面を有する螺旋溝２８が形成さ
れている。

フランジ１４とフランジ２６との間にはばね
（付勢手段）２９が設けられている。このばね２
９は一端が段部１６の螺旋溝１７に嵌合され、他
端がフランジ２６の螺旋溝２８に、ばね２９を若
干引張状態とされて嵌合されている。従つて、雄
継手部材２３は雌継手部材１２側へ付勢して引き
付けられている。なお、ばね２９のコイル内径は
受部１５の外径より、ばね２９の線径程度大きい
径とされている。

しかして、フランジ１４をロボツトのアーム１
の先端部２に取り付け、かつ雄継手部材２３の端
部を、ノズル４に、取付板３０を介してナツト３
１により取り付け、流体の塗布作業テイーチング
または塗布作業において、ノズル４の先端をワー
ク５の表面に接触させて所望の方向に移動させつ
つノズル４より流体をワーク５に塗布する。

この場合、ノズル４の先端が、例えば溶接スパ
ツタに引掛かると、ノズル４に曲げ外力が加わる
が、この外力の大きさが所定値以内の場合には雄
継手部材２３の穴２７に押圧駒２０が嵌入された
ままばね２９の力及び及び駒２０の押圧力により
この状態が維持され、ノズル４はノズル保持値１
１により所定の保持状態に確実に保持される。と
ころが、ノズル４に加わる外力の大きさがこの所
定値以上になると、凹面１８に対し球状部２５が
滑動し、押圧駒２０が穴２７の凹面錐面により押
され、この押圧駒２０は、ばね２１の力に抗して
第４図に示すように穴２７から脱出し球状部２５
の外周面に圧接してノズル保持具１１は折れ曲が
り状態となる。従つて、ノズル４に過大な外力は
加わらず、ノズル４の折損は防止される。なお、
ノズル保持具１１が折れ曲がり状となるときに
は、ばね２９のコイル内径が受部１５の外径より
も大きいため雄継手部材２３の回動の自由度が妨
げられることはない。

そして、ノズル４に加わる曲げ外力に大きさが
減少し所定値以下になると、ばね２９の復原力に
より雄継手部材２３は元の位置に戻り、ばね２１
の復原力により穴２７に押圧駒２０が嵌入し、雌
継手部材１２の柱状部１３の軸線と、雄継手部材
２３の軸線とが一直線となる。

この雌継手部材１２の軸線と雄継手部材２３の
軸線とが一直線に維持するノズル保持具１１の保
持力は、ばね２１，２９のそれぞれの強さ、止め
ねじ２２のねじ込み量、止めねじ２２の長さ、押
圧駒２０の長さを変えることにより調節すること
ができる。なお、ばね２９の強さはばね２１の強
さより強く設定されている。

また、この第１の実施例においては、雌継手部
材１２と雄継手部材２３とが球面接触させられて
おり、かつ押圧駒２０の先端の球面部が穴２７の
凹面錐面に接触させられているので、ノズル保持
具１１は、ノズル４に加わる所定値以上のあらゆ
る方向の曲げ外力に対して折れ曲がることがで
き、ノズル４の折損を防止することができる。

なお、前記第１の実施例においては、ロボツト
のアーム１の先端部２に雌継手部材１２を、雄継
手部材２３に取付板３０を介してノズル４をそれ
ぞれ取り付けたが、これらに限られることなく、
先端部２に雄継手部材２３を、雌継手部材１２に
取付板３０を介してノズル４をそれぞれ取り付け
てもよい。

また、前記第１の実施例においては、雌継手部
材１２に押圧駒２０を設け、雄継手部材２３に穴
２７を設けたが、これに限られることなく、雌継
手部材１２に凹面錐面からなる穴を、雄継手部材
２３に押圧駒２０、ばね２１、止めねじ２２を設
けてもよい。

また、前記第１の実施例においては、押圧駒２
０を、段付円柱の先端を半球状に形成したものと
したが、これに限られることなく球としてもよ
く、また２７は凹円錐面からなるものとしたが、
これに限られることなく、押圧駒２０と嵌合する
凹球面からなるものとしてもよい。

また、前記第１の実施例においては、球状部２
５を受部１５により抱え込むようにしているが、
これに限られることなく、例えば第５図に示すよ
うに雌継手部材４１の柱状部４２の先端に凹半球
面より浅い凹面４３を形成し、雄継手部材４４の
先端に、半球面に至らない球面の一部からなる凸
面４５を形成し、この凸面４５と、柱状部４４の
外周面との交差部４６を適宜丸く形成してもよ
い。なお、第５図に示すばね２９が、雌継手部材
４１に雄継手部材４４を引きつけているのはもち
ろんのことである。

また、前記実施例においては柱状部４２に浅い
凹面４３を形成し、雄継手部材４４の先端に、球
面の一部からなる凸面を形成したが、これに限定
されることなく、第６図及び第７図に示すよう
に、柱状部５２に凹円錐面５３を設け、これと対
をなす柱状部５５の先端に凸円錐面５６を形成
し、さらに応力集中を避けるため、凸円錐面５６
の頂部をわずか丸く形成すると共に、凸円錐面５
６と柱状部５５の外周面との交差部をわずか丸く
形成してもよい。なお、ばね２９が、雌継手部材
５１に雄継手部材５４を引きつけているのはもち
ろんのことである。なお、凸円錐面５６の頂角、
ばね２９の強さを変えることにより雌継手部材５
１の軸線と雄継手部材５４の軸線との一直線に維
持するノズル保持具の保持力を調節することがで
きる。また、凹円錐面５３と凸円錐面５６との接
合面には滑動を良くするためにグリス等の潤滑剤
を塗布しておくことが望ましい。また、アーム１
の先端部２に雄継手部材５４を、雌継手部材５１
に取付板３０を介してノズル４をそれぞれ取り付
けても良いことはもちろんである。

また、前記実施例においては、雌継手部材５１
に凹円錐面５３を形成し、雄継手部材５４に凸円
錐面５６を形成したが、これに限られることな
く、例えば雌継手部材には凹円錐面を形成し、雄
継手部材にはこの凹円錐面に嵌合する球面状の凸
面を形成してもよい。

また、前記実施例においては、雌継手部材５１
に凹円錐面５３を形成したが、これに限られるこ
となく、例えば雌継手部材にＶ溝状の凹面を形成
し、このＶ溝に雄継手部材５４の円錐面状の凸面
を嵌入させても良く、またアーム１の先端２に、
柱状部の先端に円錐面を有する雄継手部材を取り
付け、柱状部の先端にＶ溝を有する雌継手部材
を、取付板３０を介してノズル４に取り付けても
良い。この場合、雄継手部材に雌継手部材を、前
記実施例同様にばねにより引きつけることはもち
ろんのことである。

なお、本実施例において、一対のピースを構成
する雌継手部材１２と雄継手部材２３とが当接さ
れる部分、つまり凹面１８と球状部２５との当接
部分を請求の範囲に示す「当接部」と定義する。
一対のピースを構成する雌継手部材４１と雄継手
部材４４、雌継手部材５１と雄継手部材５４につ
いても「当接部」を同様に定義する。

以上説明したように、この発明によれば、ノズ
ルに所定値以上の外力が加わつた場合には、この
外力によつて、雌継手部材と雄継手部材の２ピー
スの当接部に設けられた押圧駒が穴の内面に押さ
れてこの穴から外れるため、ノズル保持部材を両
継手部材の当接部で折り曲げさせることができ、
これによりノズルに過大な外力が加わるのを防止
することができ、ノズル及びノズル保持部の折損
を防止することができる。

また、ノズルに加わる外力が所定値以内にある
場合においては、付勢手段の力により両継手部材
の当接部の穴に押圧駒を嵌入させることができ、
これによりノズルを本来の設定位置に保持するこ
とができ、しかも従来のノズル装置における流体
の塗布作業教え込み時及び塗布作業時におけるノ
ズル折損による修正の手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のノズル装置による流体塗布作業
状態を示す図、第２図はこの発明のノズル装置に
よる流体塗布作業状態を示す図、第３図はこの発
明の一実施例を示す縦断面図、第４図はそのノズ
ル保持具が折れ曲がつた状態を示す断面図、第５
図はこの発明の他の実施例を示す縦断面図、第６
図はこの発明のさらに他の実施例を示す縦断面
図、第７図はそのノズル保持具が折れ曲がつた状
態を示す断面図である。 ５…ワーク、１１…ノズル保持具（ノズルを保
持する部材）、１２，４１，５１…雌継手部材、
１８…凹面、１９…孔、２０…押圧駒、２１…ば
ね、２２…止めねじ、２３，４４，５４…雄継手
部材、２５…球状部、２７…穴、２９…ばね（付
勢手段）、４３…凹面、４５…凸面、５３…凹円
錐面、５６…凸円錐面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体をワークに塗布するノズル装置におい
   て、ノズルを保持する部材１１が、先端に凸面を
   有する雄継手部材２３，４４と、該凸面を凹面１
   ８，４３により嵌合して雄継手部材に対して折れ
   曲がり可能に連結された雌継手部材１２，４１
   と、両継手部材を互いに押圧する方向に付勢して
   当接させる付勢手段２９とにより構成されるとと
   もに、両継手部材の当接部の一方に穴２７が設け
   られ、他方の継手部材の当接部には、該継手部材
   に形成した孔１９内に出没自在に収納されて押圧
   手段２１により孔から突出する方向に付勢され所
   定値以上の外力により前記穴から外れる押圧駒２
   ０が設けられていることを特徴とするノズル装
   置。 ２ 前記付勢手段２９はばねからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のノズル装置。 ３ 前記凸面及び凹面１８，４３は球面状に形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のノズル装置。 ４ 前記凸面は球面状に形成され、凹面１８，４
   ３は凹面錐面状に形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のノズル装置。 ５ 液体をワークに塗布するノズル装置におい
   て、ノズルを保持する部材１１が、先端に凸円錐
   面５６を有する雄継手部材５４と、該凸円錐面を
   嵌合する凹円錐面５３を有する雌継手部材５１
   と、両継手部材を互いに押圧する方向に付勢して
   凸円錐面を凹円錐面に嵌合状態に当接させ所定値
   以上の外力により凸円錐面を凹円錐面から外して
   両継手部材の折れ曲がりを許容する主勢手段２９
   とにより構成されていることを特徴とするノズル
   装置。 ６ 前記付勢手段２９はばねからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載のノズル装置。 ７ 前記押圧手段２１は、前記孔にねじ込まれた
   止めねじ２２により付勢力を調整可能とされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   ノズル装置。