JPH0422868Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、建物内部の室内を塗装するための
塗装ロボツトの塗装ローラ装置に関する。

《従来の技術》 建物室内の塗装作業は、通常建物外壁に対する
塗装作業に比べて、塗料溶剤等の臭気がこもるた
めに作業環境は極めて悪い。また、塗装作業を吹
付けで行なうと尚一層粉塵や臭気が室内にこもる
とともに、被塗装面以外の養生作業を広範囲に行
なわなければならない。

《考案が解決しようとする問題点》 従つて、この種の室内を塗装する作業は、通常
は人手によりローラ、刷毛塗り等によつて行なわ
れていたが、高さが高く、広い被塗装面の場合に
は、人手による作業に代えて自動的にローラ刷毛
塗りするようにすれば、この種の作業を粉塵や溶
剤による臭気及びこれに伴う弊害を考慮すること
なく、しかも迅速で均一に作業を行なうことがで
きる。

このような背景から塗装ロボツトが提案され、
本考案の目的はその塗料塗布が構造物の入隅部分
まで行えるようにした塗装ローラ装置を提供する
にある。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するため、本考案に係る塗装ロ
ボツトの塗装ローラ装置は、床面上を被塗装面に
沿つて平行移動する台車と、台車上に設けられ、
且つ複数の関節を介して旋回し、その旋回端が被
塗装面に平行に移動する多関節アームと、多関節
アームの先端に回転可能に取付けられ、かつ被塗
装面に接して転動する塗料塗布ローラと、塗料塗
布ローラの背面に回転接触しつつ塗料を供給する
塗料供給ローラと、多関節アームの旋回端に被塗
装面の塗装限界位置を検出するスイツチを設け、
スイツチの検出出力に基づき多関節アームの旋回
方向または台車の走行方向を反転させるととも
に、一反転動作毎に塗料塗布ローラの塗布幅に応
じた距離分台車及び多関節アームを移動させる制
御手段を備えた塗装ロボツトにおいて、塗料塗布
ローラと塗料供給ローラとを片持ち構造とし、か
つ塗装限界位置を検出する装置は塗布ローラの片
持ち支持フレームに少なくとも上下各１個及びロ
ーラ支持軸方向に１個を配設してなるのである。

《実施例》 以下、本考案の一実施例を図面を参照にして詳
細に説明する。

図において、符号１は建物内部の床面であり、
その一側部において、巾木２ａを介して壁面２が
一体に立設され、その上部に天井３が位置してい
る。

床面１には検出用の一対の磁気テープ４による
軌条が壁面２に平行して糊付され、各磁気テープ
４上を塗装ロボツトＲの台車５が走行するように
なつている。

塗装ロボツトＲは、台車５と、該台車５上に設
けた多関節アームＡと、該多関節アームＡの先端
に設けた塗装部Ｂとから概略構成されている。

前記多関節アームＡは以下の如く構成されてい
る。

即ち、台車５の頂面には主腕木支持基台６が旋
回可能に取付けられており、この主腕木支持基台
６には第１の回動関節部７を介して主腕木８が上
下旋回可能に取付けられており、更に主腕木８の
先端には第２の回動関節部９を介して先端腕木１
０が可能な限り上下旋回可能に取付けられてい
る。即ち、先端腕木１０の中間位置には回転フラ
ンジ１１を挟んで関節１１′−１１′が取付けら
れ、これによつて、先端腕木１０の先端部分をね
じれ方向及び水平方向に回動可能としている。

前記塗装部Ｂは以下の如く構成されている。第
２図及び第３図に示すように先端腕木１０の先端
には、ねじれ方向に±1/4回転するねじれ関節部
１２を介してＬ型の支持フレーム１３の一辺が取
付けられており、その片側で先端方向に延びる他
辺には塗布ローラのイコライザーフレーム１４が
スラストベアリング回動継手１４ａによつて揺動
可能に取付け配置されている。

イコライザーフレーム１４には、それぞれ回転
軸１５ａ−１５ａを介して回転可能に片持ち軸支
した上下一対の塗料塗布ローラ１５が設けられ、
更に各塗料塗布ローラ１５−１５の後部側には、
塗料供給ローラ１６が同じくその一端を回転軸兼
用の塗料パイプ１７を介してイコライザーフレー
ム１４に回転自在に軸承されている。

塗料供給ローラ１６は多孔の中空スリーブの外
周に径方向に気泡が貫通する貫通気泡体からなる
ローラ本体１６ａを設けたもので、イコライザー
フレーム１４を貫通して取付けられた塗料パイプ
１７にその中空内部が連通している。

そして、このパイプ１７には、塗料供給ホース
１８ａ及び塗料バイパスホース１８ｂの一端が接
続されている。塗料供給ホース１８ａ及び塗料バ
イパスホース１８ｂの他端は、それぞれ台車５の
内部に設けた塗料タンク１９ａ及びモータ付きの
塗料圧送ポンプ１９ｂに接続されている。

そして、塗料タンク１９ａ内の塗料は、ポンプ
１９ｂの稼動により塗料供給ホース１８ａを通じ
て塗料供給ローラ１６の中空内部に塗料を圧送す
る。

塗料供給ローラ１６は、塗料塗布ローラ１５−
１５の被塗装壁面２に対する転動によりアイドル
回転して接触しつつローラ本体１６ａの貫通気泡
体の気泡から塗料を塗料塗布ローラ１５の外周に
供給する。そして、余剰の塗料はバイパスホース
１８ｂを通じて再度塗料タンク１９ａの内部に循
環するようになつている。

前記台車５の進行方向前部には、前記各磁気テ
ープ４を検出する磁気センサー２９が配置され、
該時期センサー２０の検出出力により台車５の下
部に配置された走行車輪２１の操舵制御を行な
い、常時磁気テープ４を軌道とするようその操舵
制御がなされる。また、支持フレーム１３の上部
位置には天井３面を検出する天上用リミツトスイ
ツチＬ１が取付けられ、また支持フレーム１３の
下端には床面１を検出するための床用リミツトス
イツチＬ２及びその横方向に側部用リミツトスイ
ツチＬ３が設けられている。そして、台車５の壁
面２と反対側の面には、多関節アームＡと塗装部
Ｂとの合計重量と均衡をとるためのバランスウエ
イト２２が配置されている。

以上の構成において、多関節アームＡを構成す
る主腕木８及び先端腕木１０は、それぞれ回動関
節７，９を回動中心として自在に旋回し、その旋
回端を被塗装壁面２に対し平行に上下移動できる
ようになつている。

そして、先端腕木１０の先端に設けられた塗装
部Ｂは、イコライザーフレーム１４の枢支軸１４
ａを支点として揺動可能であり、先端腕木１０の
移動軌跡に応じて被塗装壁面２に平行に摺接する
ようになつている。

また、この塗装ロボツトＲでは、回転フランジ
１１を介して塗料塗布ローラ１５を上下方向にで
はなく横方向に転動可能とし、台車５を移動させ
つつ塗料塗布ローラ１５による塗装を行なうこと
もできる。

各リミツトスイツチＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、床
１、壁２、天井３と塗料塗布ローラ１５の転動方
向とに対する位置関係制御のための検出センサー
であつて、コンピユータ制御システム、例えばマ
イクロコンピユータシステムと一体化させたプロ
グラムコントローラの入出力インターフエースに
接続される。

これらの各スイツチによつて、塗布ローラ１５
の位置を検知し、適宜に旋回、反転させ、取合い
箇所や入隅にイコライザーフレーム１４がない側
を向けることにより、塗料塗布のムラを生じさせ
ずに済むものである。

尚、台車５が壁面２に対して常時一定距離を保
つためのセンサーとして、三角測量用に一対の測
距用超音波距離センサー２３−２３を用いてい
る。

そして、この実施例では、各距離センサー２３
の出力と予め設定された被塗装壁面２と台車５と
の間の距離を比較演算し、台車５の被塗装壁面２
に対する平行度や設定距離からのずれに応じた操
舵制御を行なうようになつている。

また、壁面２が曲面の場合に、これを設定され
た曲率と比較しつつ最適位置への走行制御を行な
わせることができる。

《考案の効果》 以上、実施例により詳細に説明したように、こ
の考案に係る塗装ロボツトの塗装ローラ装置にあ
つては、塗料塗布ローラを用いて壁面を多関節ア
ームの旋回や台車の走行により上下及び左右に塗
装を行なうようになつているので、塗装ガンを用
いた塗装作業に比べて塗料の飛散による粉塵の発
生や作業環境の悪化がない。しかも、塗料塗布ロ
ーラと塗料供給ローラとを片持ち構造としている
ので、入隅部分にも塗布することができる。従つ
て、塗り残し部分を作らず、塗装ロボツトの作業
だけで室内塗装作業を終了させ得る。また、片持
ち構造の利点をいかすために、支持フレームの上
下とローラの軸方向にローラ転動方向限界位置検
知用のスイツチを設け、ローラの支持フレームが
有る側と無い側とを分別させ得るので、先端腕木
の回転フランジや各関節部の動きと相俟つて入隅
や取合い箇所を確実に塗料塗布することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る塗装ロボツトの塗装ロ
ーラ装置の全体を示す斜視図、第２図は天井と壁
との入隅における先端腕木と塗料塗布ローラとの
位置関係を示す側面図、第３図は先端腕木の旋回
端における塗料塗布ローラ及び塗料供給ローラを
拡大して示す斜視図である。 １……床面、２……壁面、３……天井、４……
磁気テープ、５……台車、６……主腕木支持基
台、７……第１の回動関節部、８……主腕木、９
……第２の回動関節部、１０……先端腕木、１１
……回転フランジ、１２……ねじれ関節部、１３
……支持フレーム、１４……イコライザーフレー
ム、１５……塗料塗布ローラ、１６……塗料供給
ローラ、１７……塗料パイプ、１８ａ……塗料供
給ホース、１８ｂ……塗料バイパスホース、１９
ａ……塗料タンク、１９ｂ……塗料圧送ポンプ、
２０……磁気センサー、２１……走行車輪、２２
……バランスウエイト、２３……距離センサー、
Ｒ……塗装ロボツト、Ａ……多関節アーム、Ｂ…
…塗装部、Ｌ１……天上用リミツトスイツチ、Ｌ
２……床用リミツトスイツチ、Ｌ３……側部用リ
ミツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 床面上を被塗装面に沿つて平行移動する台車
   と、台車上に設けられ、かつ複数の関節を介し
   て旋回し、その旋回端が被塗装面に平行に移動
   する多関節アームと、該多関節アームの先端に
   回転可能に取付けられ、かつ被塗装面に接して
   転動する塗料塗布ローラと、該塗料塗布ローラ
   の背面に回転接触しつつ塗料を供給する塗料供
   給ローラと、該多関節アームの旋回端に被塗装
   面の塗装限界位置を検出するスイツチを設け、
   該スイツチの検出出力に基づき多関節アームの
   旋回方向または該台車の走行方向を反転させる
   とともに、一反転動作毎に該塗料塗布ローラの
   塗布幅に応じた距離分該台車及び該多関節アー
   ムを移動させる制御手段を備えた塗装ロボツト
   において、該塗料塗布ローラと該塗料供給ロー
   ラとを片持ち構造とし、かつ該塗装限界位置を
   検出する装置は該塗布ローラの片持ち支持フレ
   ームに少なくとも上下各１個及び該ローラ支持
   軸方向に１個を配設してなることを特徴とする
   塗装ロボツトの塗装ローラ装置。 (2) 前記塗料供給ローラ内の周面側には、前記台
   車側に設けた塗料タンク及び塗料圧送用ポンプ
   に連通する塗料供給ホース及び余剰バイパス用
   ホースが前記片持ち支持フレーム側に接続さ
   れ、塗料タンク内の塗料を塗料圧送ポンプ及び
   塗料供給ホースを通じて該塗料供給ローラ内に
   圧送するとともに、該バイパス用ホースを通じ
   て余剰塗料を塗料タンク内に循環させるように
   したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の塗装ロボツトの塗装ローラ装置。