JPH06238202A - ロボット取付の粉体コーティング・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラム可能なロボットに迅速に取付け及
び取外しできるように簡単に構成される軽量かつ中空の
ハウジングを有する双ヘッド形の静電粉体コーティング
・ガン・アッセンブリを提供する。 【構成】 双ヘッド形の静電粉体コーティング・ガン・
アッセンブリは、粉体スプレ・パターンの形状を制御で
きるように、プログラム可能なロボットに容易に取付け
られた軽量の中空ハウジング３２に設けられる。複数本
の粉体コーティング・ガン２９，２９Ａが調整可能なハ
ウジングに取付けられ、及び／又は調整不可能なハウジ
ングに調整可能に取付けることができる。複数本の粉体
コーティング・ガン２９，２９Ａはノズル４２，４２Ａ
からコーティング粉体を洗い落す空気パージシステムを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボット取付の粉体コー
ティング・システムすなわち粉体塗布装置の分野に係わ
り、特にプログラム可能な工業用ロボットに取付される
ように容易に構成された軽量の中空ハウジング内に組立
てられる複数本の粉体コーティング・ガンに関する。こ
の中空ハウジングは調整可能であり、また、粉体コーテ
ィング・ガンは中空ハウジング内に調整可能に取付ける
ことができ、これにより粉体スプレ・パターンの方向及
び／又は形状を制御することができる。また、空気パー
ジ（清浄）システムが設けられ粉体コーティング・ガン
からコーティング粉体を洗浄する。

【０００２】

【従来の技術】コーティング・ガンは典型的には、プロ
グラム可能な工業用ロボットに取付けられて、自動生産
ラインで使用される。これらのロボットは、不規則な形
状の物品に粉体コーティングを一様に塗布することがで
きる利点を有する。ロボットは、異なった形状の物品に
コーティングすることができると共に、前にコーティン
グした物品と異なった物品を次々とコーティングするこ
とができるように、プログラムすることができる。例え
ば、米国特許第４，７９８，３４１号はプログラム可能
な工業用ロボットに取付けられる改良型コーティング・
ガンを開示しており、これは単一のコーティング・ガン
によって液体スプレを塗布するものである。

【０００３】通常、コーティング・ガン取付用のリスト
部品がロボット・アームの端部に取付けられる。このロ
ボット・アームはコーティング・ガンを所定の空間位置
へ位置決めするように移動し、リスト部品はロボット・
アームの端部に対してコーティング・ガンの方向を定め
るために２軸又は３軸で移動可能である。しかしなが
ら、ロボットの操作に支障を及ぼすことなくロボット・
アームの端部に取付けることができる重量には制限があ
る。また、ロボットに取付けられたガンは典型的にはロ
ボットから取外すのが容易ではなく、かつ時々、修理の
為に非常に長時間システムを停止しなければならない。

【０００４】粉体コーティングの或る分野では、所望の
方向及び／又は形状のスプレ・パターンを作るように単
一のハウジング内にコーティング・ガンを２本設置する
ことが望ましい。単一ハウジング内に２本のガンを設置
することは公知であるが、これらのガンは典型的にはハ
ウジング内の単一位置に固定されていた。操作者がスプ
レ・パターンの方向を変えたり、その形状を調整したい
時には、ハウジングを典型的にはロボット・アームから
取外して、２本のガンが別の位置に装着された異なった
ハウジングに交換する。この新たなハウジングの２本の
ガンはスプレ方向が異なっているか、スプレ・パターン
が所望の形状となるように定められている。しかしなが
ら、このような方法は、ガンを異なった位置に位置決め
した異なったコーティング・ガン・ハウジングを多数在
庫として用意する必要があるため、コストの上昇をもた
らすことがある。また上述の方法の代りに、一組のコー
ティング・ガンを一つのハウジングから取外して、別の
ハウジング内の異なった位置に組立てることもできる。
これは、在庫としてのガンの数が低減されるので経費の
削減にはなるが、しかし、上述のガンの取外及び交換
は、長時間を要する作業であり、これに伴い、システム
の停止時間が多大になるのでやはりコストの増大をもた
らすことがある。

【０００５】ハウジング内で複数のガンを組立て又は交
換する場合の別の問題は、ロボットとコーティング・ガ
ンとの間の粉体及び電気の接続部が一般的には、特定の
取付位置に合うような形状の堅い管によって行われる点
である。即ち、ハウジング内のコーティング・ガンの位
置を変える場合に、上述の接続管も交換するか、又は粉
体ガンの新たな位置に合わせて異なった形状に曲げる必
要がある。しかしながら、このようなことは、在庫部品
の量を増加する必要があるためコストの上昇をもたら
し、かつ作業が長時間を要するため多大なシステム停止
時間を必要とする。

【０００６】また、静電粉体コーティング・ガンはガン
内、主にガンのノズル内に滞積した粉体を取除くために
定期的な洗浄作業を必要とする。このようなノズルの洗
浄は粉体の色を変える時にも必ず必要である。ガンの洗
浄は、操作者の多大な作業時間を要する為に、システム
の停止時間が大幅に増大する。

【０００７】本発明の目的は、公知の装置の問題や制限
を解決したロボット取付の双ヘッド形静電粉体コーティ
ング・ガン・アッセンブリを提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、プログラム可能なロ
ボットに迅速に取付け及び取外しできるように簡単に構
成される軽量かつ中空のハウジングを有する双ヘッド形
の静電粉体コーティング・ガン・アッセンブリを提供す
ることである。

【０００９】本発明の更に別の目的は、粉体スプレ・パ
ターンの方向を制御することができるように複数の粉体
コーティング・ガンが調整可能な中空ハウジング内に取
付けられる双へッド形の静電粉体コーティング・ガン・
アッセンブリを提供することである。

【００１０】本発明の更に別の目的は、粉体スプレ・パ
ターンの形状を制御することができるように複数の粉体
コーティング・ガンが互いに相対的に調整可能に取付ら
れる双へッド形の静電粉体コーティング・ガン・アッセ
ンブリを提供することである。

【００１１】本発明の更に別の目的は、粉体コーティン
グ・ガンからコーティング粉体を洗い落す空気パージ
（清浄）システムを具備する双ヘッド形の静電粉体コー
ティング・ガン・アッセンブリを提供することである。

【００１２】更に別の目的は、軽量の非導電性プラスチ
ック材料から作られた双ヘッド形の静電粉体コーティン
グ・ガン・ハウジングを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によると、ロボッ
トに取付可能に構成された粉体コーティング・ガン・ア
ッセンブリすなわち粉体塗布ガン組立体は、上部及び下
部を有する直立支持部分と、上記上部から外方に延在し
たヘッド部分とを具備する。複数のコーティング・ガン
が中空ハウジング内に取付けられ、ヘッド部分の放出端
部から粉体コーティング材料のスプレを放出する。中空
ハウジングをロボットに着脱可能に取付ける構造手段が
設けられている。

【００１４】本発明によるとまた、中空ハウジングは、
非導電性プラスチックからモールド（成形）され、コー
ティング・ガン収容用の内部室を形成する二つの嵌合部
分から組立てられる。中空ハウジングをロボットに着脱
可能に取付ける上述の構造手段は、ロボットに固着され
るリスト・アダプタに取外可能に取付けられることがで
きるハウジングのベース端部を具備する。このベース端
部はその周囲に円形フランジを有し、この円形フランジ
には上方に向いた傾斜面が形成されている。リスト・ア
ダプタはその周囲に円形フランジを有し、この円形フラ
ンジには下方に向いた傾斜面が形成されている。円形バ
レル・クランプは、これらの上方向き傾斜面と下方向き
傾斜面とに楔作用を及ぼし、中空ハウジングのベース端
部をリスト・アダプタにしっかりと結合する。

【００１５】本発明によると更に、中空ハウジングの内
部室に収容される複数のコーティング・ガンの各々は、
直立の支持部分の下部内に固定される電圧マルチプライ
アすなわち増倍電圧整流器と、ハウジングのヘッド部分
内に固定される抵抗器／電極アッセンブリと、粉体コー
ティング材料をロボットから抵抗器／電極アッセンブリ
に送出する可撓性ホースと、電圧マルチプライアを抵抗
器／電極アッセンブリに接続する可撓性静電ケーブルと
を具備する。

【００１６】本発明によると、中空ハウジングのベース
端部は、このベース端部を貫通延在するホース継手アダ
プタと、ベース端部を貫通延在する電気部品とを有し、
このホース継手アダプタは可撓性ホースに接続し、電気
部品はこの電気部品から延在する２個の可撓性静電ケー
ブルを有し、これらの２個の可撓性静電ケーブルは電圧
マルチプライアに接続している。中空ハウジングのベー
ス端部に結合するリスト・アダプタは、複数のホース・
アダプタを具備し、これらのホース・アダプタはリスト
・アダプタを貫通延在し、可撓性ホースによってコーテ
ィング粉体材料源に接続される。ホース・アダプタは、
中空ハウジングがリスト・アダプタに取付けられた時に
ホース継手アダプタに対してシールされる。リスト・ア
ダプタを貫通延在する第２の電気部品が電源に接続さ
れ、ハウジングがリスト・アダプタに結合された時にハ
ウジングのベース端部内の電気部品に接続される。

【００１７】本発明によるとまた、粉体コーティング・
ガン・アッセンブリは、粉体コーティング材料流が断た
れた時に各抵抗器／電極アッセンブリから粉体コーティ
ング材料を洗い落す空気パージシステムを具備すること
ができる。この空気パージシステムは、加圧空気を電極
／抵抗器アッセンブリに送出する可撓性ホースを中空ハ
ウジング内に有する。電極／抵抗器アッセンブリは空気
パージの主要部品を内蔵し、貫通孔を具備し、この貫通
孔は電極／抵抗器アッセンブリの後方部に貫通延在する
内部室に横壁を介して連通する。一本の電極アッセンブ
リが上記内部室及び横壁を貫通延在し、コーティング・
ガン・ノズルから外方に突出し、ノズルから放出される
コーティング粉体を静電帯電させる。電極アッセンブリ
と横壁との間に配置されたシールが貫通孔から内部室へ
の粉体の漏出を防止する。空気パージシステムは抵抗器
／電極アッセンブリを貫通する空気通路を具備し、この
空気通路は横壁の前方の貫通孔に連通し、加圧空気を通
してノズルから粉体を排出する。

【００１８】本発明によると、粉体コーティング・ガン
・アッセンブリは、直立の支持部分に対して中空ハウジ
ングのヘッド部分の位置を調整する手段を具備し、これ
によって、ヘッド部分の放出端部から放出される粉体の
スプレ・パターンの方向を調整することができる。直立
支持部分はその上端に開口を有し、この開口にはヘッド
部分の曲面入口端部が収容される。ヘッド部分はボルト
によって直立支持部分に回転可能に固着され、これによ
ってヘッド部分は支持部分に対して旋回可能となる。複
数の位置決め孔がボルトから等距離の円弧に沿ってヘッ
ド部分に両側面に形成されている。２個の係止孔が互い
に位置的に整合され、直立支持部分の対向側面を貫通延
在する。一本の取外可能な係止ピンが上述の２個の係止
孔と一対の位置決め孔とに貫通挿入されてヘッド部分を
位置決めし、これによってノズルが所望方向にスプレ・
パターンを放出する。

【００１９】本発明によると、コーティング・ガン・ア
ッセンブリは更に、複数本のコーティング・ガンの位置
を互いに相対的に調整する手段を具備することができ、
これによってコーティング粉体のスプレ・パターンを変
えることができる。このコーティング・ガン位置調整手
段は、電極／抵抗器アッセンブリの対向側面に形成され
た前方及び後方の取付孔を具備する。対向するように配
置された上部及び下部の対の取付ピンがヘッド部分の互
いに対向する内面から外方に延在し、前方の取付孔内に
突出し、これによって、電極／抵抗器が旋回可能に取付
けられる。対向する上部及び下部の対の取付スロット
が、ヘッド部分の対向面に設けられている。これらの取
付スロットは、対応する取付ピンまでの距離に等しい曲
率半径を有する。ネジ等の調整固定手段が取付スロット
に挿通され、後方の取付孔内に取付けられる。本発明
は、直立支持部分に対するヘッド部分の位置決めによっ
て又はその位置決めなしに、コーティング・ガンの位置
決めを行う。

【００２０】本発明の現時点での好適実施例の構造や作
用や種々の利点は、添付の図面を参照した以下の説明か
ら更に明らかになるであろう。

【００２１】

【実施例】図１はコーティング・システム１０の概略図
であり、このコーティング・システム１０は本発明によ
る静電粉体コーティング・ガン・アッセンブリ１４が装
着された工業用のプログラム可能なロボット１２と、こ
のロボット１２及びコーティング・ガン・アッセンブリ
１４を操作する制御システム１６とを具備する。工業用
のプログラム可能なロボット１２は、公知のものであ
り、図示のように可動アーム２０がベース１８に取付け
られている。コーティング・ガン・アッセンブリ１４は
リスト（手首）２２によって可動アーム２０の端部に取
付けられている。典型的には、プログラム可能なロボッ
ト１２のアーム２０は、移動軸が３軸あり、コーティン
グ・ガン・アッセンブリ１４を空間内で移動し位置決め
する。またリスト２２は運動軸が２軸又は３軸存在し、
ガン・アッセンブリ１４を任意の所望方向に向けること
ができる。

【００２２】ロボット１２には、ロボット用のプログラ
ム可能なコントローラ２４が接続され、このプログラム
可能なコントローラ２４はプログラム命令（インストラ
クション）を格納し、この命令によって、ロボット・ア
ーム２０を所望の経路を通るように駆動し、このロボッ
ト・アーム２０を経路を通って移動させながらガン・ア
ッセンブリ１４をワークピースに向ける。ロボット１２
とプログラム可能なコントローラ２４は米国特許第４，
７９８，３４１号に示されているように周知のものであ
り、本発明の一部を構成するものではない。プログラム
可能なコントローラ２６，２８は、後に詳述するように
コーティング・ガン・アッセンブリ１４がワークピース
の表面を横切って移動する時に、このアッセンブリ１４
の２本のコーティング・ガン２９，２９Ａを、オン／オ
フ・トリガーする情報を格納している。尚、本明細書全
体において、「Ａ」を付した数字は、「Ａ」の付かない
同一数字が表す構造要素と実質的に同一構成の構造要素
を表している。更に、プログラム可能なコントローラ２
６，２８は後に詳説する浄化（パージ）システムを操作
することができる。ロボット・コントローラ２４は、制
御ライン３０，３１を介して夫々プログラム可能なコン
トローラ２６，２８と通信して、必要な時にアーム２０
又はリスト２２の位置信号を発生する。

【００２３】図２は、プログラム可能な工業用ロボット
１２のアーム２０に取付けられた双ヘット形の静電粉体
コーティング・ガン・アッセンブリ１４を示したもの
で、コーティング・ガン・アッセンブリ１４は中空ハウ
ジング３２を具備し、この中空ハウジング３２は夫々上
部３６及び下部３８を有する管状の直立支持部分３４か
ら構成されている。ヘッド部分４０は支持部分３４の上
部３６の一側部から外方へ突出し、コーティング・ガン
２９，２９Ａのノズル４２，４２Ａは夫々、ヘッド部分
４０の放出端部４６から外方へ突出し、静電帯電された
コーティング粉体のスプレを噴出する。直立支持部分３
４の下部３８は、ガン・アッセンブリ１４をロボット１
２に取付ける為のベース端部４８を有する。このベース
端部４８は後に詳述する取外可能な取付手段５０によっ
てロボット・アーム２０の一端部に固着されている。

【００２４】図３に示したように、中空ハウジング３２
は、互いに嵌合する２個の部分５２，５２Ａを有し、こ
れらの部分５２，５２Ａは好ましくはウレタン・プラス
チックのような非導電性の反撥弾性材料（ｉｍｐａｃｔ
ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）から構成さ
れている。嵌合部分５２，５２Ａの外壁５４，５４Ａは
夫々、凹部領域５６，５６Ａを形成するように構成さ
れ、これらの凹部領域５６，５６Ａは、図４に示したよ
うに嵌合部分５２，５２Ａが互いに嵌合された時に、内
部室５７集合的にを形成する。直立支持部分３４を構成
する外壁５４，５４Ａの一部には凹部領域５８，５８Ａ
が形成され、これらの凹部領域５８，５８Ａは、夫々コ
ーティング・ガン２９，２９Ａに関連する電圧マルチプ
ライア６０，６０Ａ用の位置設定装置すなわちロケータ
ー及び支持体を構成する。この電圧マルチプライア６
０，６０Ａは互いに対向し、クランプ６２，６２Ａによ
って所定位置に固定され、これらのクランプ６２，６２
Ａは夫々外壁５４，５４Ａにネジ止めされている。更
に、電圧マルチプライア６０，６０Ａの各々はその下端
に耳状部を有し、これらの耳状部はネジ等の手段によっ
て外壁５４，５４Ａに取付けられる。電圧マルチプライ
ア６０，６０Ａの底端部は、金属製の冷却用放熱器６
３，６３Ａに当接し、これらの冷却用放熱器６３，６３
Ａは、夫々ベース端部６４，６４Ａの上表面６５，６５
Ａに当接している。

【００２５】壁５４，５４Ａのベース端部６４，６４Ａ
は、壁５４，５４Ａが嵌合すると、図５及び図６に示し
たようにコーティング・ガン・アッセンブリ１４のベー
ス端部４８を構成する。このベース端部４８は、底部平
面４９と円形フランジ５１とを有し、このフランジ５１
は上部傾斜面５３を有する。ベース端部６４，６４Ａの
各々は、半円形の凹部６６，６６Ａを有し、これらの半
円形の凹部６６，６６Ａは、部分５２，５２Ａが互いに
嵌合すると、円形凹部６８を構成する。この円形凹部６
８にはリスト・アダプタ７２の入口板部分７０が入り込
む。半円形の凹部６６，６６Ａと内部室５７との間に延
在した半円形の凹部７４，７６及び７４Ａ，７６Ａは、
図３に示したように粉体ホース用の継手アダプタ７８，
８０を収容する段差付の入口開口を構成する。図５及び
図６に示したように、ベース端部６４を貫通する段差付
の貫通孔８２には、電気ソケット８４の一部品８３が収
容されている。ベース端部６４に形成された２本の円柱
孔（不図示）には、位置決め用ガイド・ピン８８，８８
Ａが収容され、これらのガイド・ピン８８，８８Ａは、
図７に示したようにリスト・アダプタ７２の入口板部分
７０から上方に突出している。

【００２６】外壁５４，５４Ａは外側のヘッド壁部９
０，９０Ａを有し、これらのヘッド壁部９０，９０Ａは
部分５２，５２Ａが互いに嵌合された時に中空ハウジン
グ３２のヘッド部分４０を構成する。このヘッド部分４
０は、管状の直立支持部分３４の上部３６の一側面から
外方へ延在している。また、ヘッド壁部９０，９０Ａの
最下エッジは下部３８から外方に延在している。放出端
部表面９２，９２Ａは互いに離間した半円形の凹部９
４，９６及び９４Ａ，９６Ａを有し、これらの半円形の
凹部９４，９６及び９４Ａ，９６Ａは夫々円形の放出開
口９８，１００を構成し、ノズル４２，４２Ａは、部分
５２，５２Ａの嵌合時に、放出開口９８，１００を通っ
て突出する。嵌合された放出端部表面９２，９２Ａは、
放出開口９８が貫通する下部表面部分１０２と、放出開
口１００が貫通する上部表面部分１０４とを有し、これ
らの下部及び上部表面部分１０２，１０４は互いに隣接
している。ガン２９，２９Ａは抵抗器／電極アッセンブ
リ１１０，１１０Ａを具備し、これらの抵抗器／電極ア
ッセンブリ１１０，１１０Ａは、ヘッド部分４０内に固
着されるが、この固着は、側壁９０，９０Ａを貫通した
ネジ等の手段を抵抗器／電極アッセンブリ１１０，１１
０Ａの側面の２個のネジ付孔９１，９１Ａに螺合させる
ことによって行われる。コーティング・ガン２９，２９
Ａは、本発明と同一の出願人に譲渡された米国特許第
５，０５６，７２０号に開示されかつ図示されたタイプ
のものとほぼ同一の構造及び同一の設計である。従っ
て、コーティング・ガン２９，２９Ａの詳細は、上述の
米国特許の開示を参照すべきである。尚、上述の米国特
許は本願の明細書の一部を構成するものである。

【００２７】本説明の目的の為に、コーティング・ガン
２９，２９Ａは図３及び図４に示したように、可撓性の
導管、即ち粉体ホース１１２，１１２Ａを具備し、これ
らの粉体ホース１１２，１１２Ａは、ホース導管１１３
によって粉体コーティング材料源（不図示）に接続され
たロボット１２からの粉体コーティング材料を送出す
る。粉体ホース１１２，１１２Ａは、ホース継手アダプ
タ７８，８０を取入孔１１４，１１４Ａに接続し、これ
によって、ほぼ管状の部分１１８，１１８Ａのほぼ中央
に延在する貫通孔１１６，１１６Ａを外部に連通する。
これらの貫通孔１１６，１１６Ａは、管状部分１１８，
１１８Ａの後方部を貫通延在する内部室１２２，１２２
Ａに、横壁１２０，１２０Ａを介して連通する。電極ア
ッセンブリ１２４，１２４Ａは、管状部分１１８，１１
８Ａの後端部に螺合取付され、内部室１２２，１２２Ａ
及び横壁１２０，１２０Ａを通ってノズル４２，４２Ａ
の放出端部１２６，１２６Ａから外方へ延在し、これに
よって、ノズル４２，４２Ａから放出されるコーティン
グ粉体を静電帯電させる。Ｏリング１２８，１２８Ａ
は、電極アッセンブリ１２４，１２４Ａの円柱部分１３
２，１３２Ａに刻設された円周溝１３０，１３０Ａに収
容され、夫々横壁１２０，１２０Ａに対してシールし、
このシールによって、粉体が夫々貫通孔１１６，１１６
Ａから内部室１２２，１２２Ａに漏出することを防止す
る。

【００２８】本発明の基本的な特長は、夫々電極アッセ
ンブリ１２４，１２４Ａが所望長さの可撓性静電ケーブ
ル１３４，１３４Ａによって電圧アルチプライア６０，
６０Ａに接続されることである。これらのケーブル１３
４，１３４Ａはその可撓性によって、電極／抵抗器１１
０，１１０Ａを、それらの相対的配置角度に無関係にハ
ウジング３２内に容易に組立てることができる。従っ
て、ケーブル１３４，１３４Ａの可撓性は本発明の重要
な一態様である。ノズル４２，４２Ａを、互いに相対的
に異なった角度に配置する、即ち互いに異なった塗布を
行うように配置する時には、ケーブル１３４，１３４Ａ
は撓み易く電極／抵抗器１１０，１１０Ａの設置位置の
許容範囲が大きいので、コーティング・ガン２９，２９
Ａの電極／抵抗器１１０，１１０Ａを容易に取外し、別
の中空ハウジング内に組立てて、ガン位置を変えること
ができる。静電ケーブル１３４，１３４Ａの可撓性は、
また後述の本発明の別の実施例の中空ハウジング及び／
又は電極アッセンブリ１２４，１２４Ａを調整可能にす
る点で重要な態様である。電極アッセンブリ１２４，１
２４Ａは更に可撓性静電ケーブル１３５，１３５Ａによ
って電気ソケット８４の一部品８３に接続されている。
ケーブル１３５，１３５Ａの各々は電気結合器１３７，
１３７Ａを有し、これによって電圧マルチプライア６
０，６０Ａを中空ハウジング内で容易に組立てることが
できる。

【００２９】本発明の別の態様は、貫通孔１１６，１１
６Ａ及びノズル４２，４２Ａからコーティング粉体を洗
い落す空気使用の浄化（パージ）システムに関する。各
電極／抵抗器１１０，１１０Ａは空気通路１３８，１３
８Ａを有し、これらの空気通路１３８，１３８Ａは、取
入孔１１４，１１４Ａに隣接しており、横壁１２０，１
２０Ａの前方において貫通孔１１６，１１６Ａに連通し
ている。可撓性導管、即ち空気ホース１４０，１４０Ａ
は、ロボット１２からの加圧空気を送出する。尚、ロボ
ット１２は導管１４１によって加圧空気源（不図示）に
接続されている。可撓性の空気ホース１４０，１４０Ａ
は空気通路１３８，１３８Ａを夫々空気ホース継手アダ
プタ１４２，１４２Ａに接続する。これらの空気ホース
継手アダプタ１４２，１４２Ａはホース継手アダプタ１
４４に接続され、このホース継手アダプタ１４４は、中
空ハウジングのベース端部６４を貫通する空気入口孔
（不図示）内に固定されている。この空気入口孔は、リ
スト・アダプタ７２を貫通する空気入口孔（不図示）と
連通している。

【００３０】運転の際は、空気パージシステム１３６，
１３６Ａは、粉体流の停止時に加圧空気を貫通孔１１
６，１１６Ａに送る。この加圧空気が横壁１２０，１２
０Ａの通路を通って内部室１２２，１２２Ａ内に漏出す
ることは、横壁１２０，１２０Ａと電極アッセンブリ１
２４，１２４Ａとの間のＯリング１２８，１２８Ａによ
って阻止される。こうして、加圧空気はノズル４２，４
２Ａから流出して、貫通孔１１６，１１６Ａ及びノズル
４２，４２Ａに残留していた粉体を排出する。この空気
パージシステムは基本的にはコーティング・ガン２９，
２９Ａを洗浄するためのものであるが、場合によって
は、空気を粉体と一緒にガン２９，２９Ａに送出しても
よく、このような態様も本発明の範囲内である。

【００３１】図５，図６及び図７は、コーティング・ガ
ン・アッセンブリ１４のベース端部４８をロボット・ア
ーム２０の端部に着脱可能に取付ける着脱可能な取付手
段５０を詳細に示したもので、この取付手段５０は、ベ
ース端部４８に嵌合されるリスト・アダプタ７２を具備
する。このリスト・アダプタ７２は、円形平面１５４を
有する上端１５２と、下方に向いた傾斜面１５８を有す
る円形フランジ１５６とを具備する。平面１５４から上
方へ突出した板部分７０は２本の段差付の貫通孔１６
０，１６２を有し、これらの貫通孔１６０，１６２は、
粉体送出ホース１６４，１６６に接続されたホース・ア
ダプタ１６３，１６５を有する。これらの粉体送出ホー
ス１６４，１６６はロボットを貫通して、導管１１３に
接続される。板部分７０を貫通する段差付の孔１６８に
は、電気部品１７０が収容され、この電気部品１７０は
電気ソケット８４の電気部品８３と結合される。孔１７
２は加圧空気ラインに接続され、この加圧空気ラインは
ロボット１２を貫通して導管１４１を介して加圧空気源
に接続される。位置決めピン８８，８８Ａは板部分７０
の表面から上方に突出している。リスト・アダプタ７２
は円筒壁１７４を有し、この壁１７４は上端部１５２か
ら下方に延在している。壁１７４には、互いに離間した
孔１７６が複数個、貫通し、これらの孔１７６内には、
取付ボルト１７８が挿通されている。

【００３２】リスト・アダプタ７２は、ロボット・アー
ム２０の上端部に設けられたリスト部分１８０に取付け
られる。このリスト部分１８０はリスト・アダプタ収容
部分１８２を有し、この収容部分１８２には円柱状凹部
１８４が形成され、この凹部１８４は内方向延在の支持
壁１８６に交差している。この支持壁１８６は支持面１
８８から延在した複数個のネジ付孔を有し、これらのネ
ジ付孔は、リスト・アダプタ７２がリスト・アダプタ収
容部分１８２内に取付けられた時に、リスト・アダプタ
７２の複数の離間孔１７６に一致するように配置されて
いる。即ち、リスト・アダプタ７２の円筒状壁１７４
は、その下端面１９０が支持壁１８６の支持面１８８に
当接するように円柱状凹部１８４に挿入されて、ボルト
１７８によって所定位置に固着される。

【００３３】コーティング・ガン・アッセンブリ１４
は、可動アーム２０の端部のリスト２２から外方に突出
しているリスト・アダプタ７２に容易に取付又は取外さ
れる。即ち、板部分７０の表面から上方に突出したピン
８８，８８Ａは、コーティング・ガン・アッセンブリ１
４をリスト・アダプタ７２に対して位置合せする。この
後に、粉体供給ホース１１２，１１２Ａが夫々粉体送出
ホース１６４，１６６に当接し、これらの両者間のＯリ
ング１９２がその境界面での漏洩を防止する。更に、電
気コネクタ８４が結合され、ロボット・アーム２０を貫
通する空気ライン（不図示）がリスト・アダプタ７２の
貫通孔１７２を介して、ベース端部６４の対応する入口
開口に固定され、これによって加圧空気がホース継手ア
ダプタ１４４に送られる。コーティング・ガン・アッセ
ンブリ１４とリスト・アダプタ７２とが結合された時
に、スリット形の円形バレル・クランプ１９４が両者を
クランプする。このスリット形の円形バレル・クランプ
１９４の内面１９６は、互いに未広形に離れる対向クラ
ンプ面１９８，２００を有する。クランプ１９４は、そ
の表面１９８が円形状フランジ５１の表面５３に係合し
かつ表面２００が円形状フランジ１５６の下方傾斜面１
５８に係合するように、円形状フランジ５１と円形状フ
ランジ１５６とのまわりに取付けられる。クランプ１９
４がボルト２０２によって締付けられると、対向のクラ
ンプ面１９８，２００が図６に示したように面５３と１
５８とに対して楔作用を及ぼし、これによって、面４９
が面１５４に押圧され、ガン・アッセンブリ１４をリス
ト・アダプタ７２に密着結合する。操作者がガン・アッ
センブリ１４をリスト・アダプタ７２から取外したい場
合には、ボルト２０２を緩めて、クランプ１９４を拡げ
て図５に示したように取外す。

【００３４】本発明の上述の実施例は、ロボット１２の
アーム２０に取付可能に構成された中空ハウジング３２
内に２個のコーティング・ガン２９，２９Ａを組立てる
と共に、スプレ・パターンを変化させるように２個のコ
ーティング・ガンの相対的位置を変える為に、コーティ
ング・ガンを容易に取外しかつ別のハウジングに容易に
取付けることができる非常に効果的な手段を提供する
が、本発明にあっては、図８，図９及び図１０に示した
ような別の実施例、即ち、ハウジング本体２２０が調整
可能であり、これによりコーティング・ガン２９，２９
Ａが互いに相対的に固定状態のままでハウジング本体２
２０の簡単な調整によって取付アーム２０に対して相対
移動することができる実施例も存在する。

【００３５】この第２の実施例は、ヘッド部分２２４の
位置を中空の直立支持部分２２２に対して調整する手段
２２１を除いて、図２乃至図４に示した第１実施例とほ
ぼ同一の構成である。この手段２２１は、ヘッド部分２
２４に旋回可能に接続された管状の直立支持部分２２２
の上端部を具備する。直立支持部分２２２は中空ヘッド
部分２２４を収容する開口２２５を有する。ヘッド部分
２２４は互いに嵌合される２つの半部分体から構成さ
れ、放出端部２２６を有し、粉体コーティング・ガン２
９，２９Ａのノズル４２，４２Ａは、この放出端部２２
６を通って外方に突出し、静電帯電したコーティング粉
体をスプレする。ヘッド部分２２４はまた曲面の入口端
部２２８を具備し、この入口端部２２８は開口２３０を
有する。前述のように、可撓性の粉体ホースや可撓性の
電気ケーブルや可撓性の空気ラインが上記開口２３０を
通って電極／抵抗器１１０，１１０Ａをリスト・アダプ
タ７２に接続する。入口端２２８の曲率半径は、ボルト
２３２等のロッド状留め具又は軸が通る旋回点からの距
離にほぼ等しく定められている。このボルト２３２はヘ
ッド部分２２４を貫通延在し、支持部分２２２の対向す
る両側面から外方に突出し、これにより、ヘッド部分２
２４が支持部分２２２に対してボルト２３２のまわりを
回転可能となる。ヘッド部分２２４はその対向する両側
面に複数の位置決め孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，
２３４ｄ，２３４ｅを有する。これらの位置決め孔２３
４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄ，２３４ｅの各々
は、ボルト２３２が貫通する旋回点から等距離に位置
し、ヘッド部分の反対側の半部分体に対応する位置決め
孔を有する。直立の支持部分２２２はその対向する両側
面に２つの孔２３６を有し、これらの孔２３６にはボル
ト２３８等の取外可能な連結ピンが挿通する。このボル
ト２３８は支持部分２２２の各側面の孔２３６の間に延
在し、孔２３６に位置合せされた一対の位置決め孔２３
４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄ，又は２３４ｅを
貫通している。操作者は、ヘッド部分２２４を直立支持
部分２２２に対して相対回転させる場合、ボルト２３８
を取外し、ヘッド部分２２４を所望位置まで調整する。
その後に、ボルト２３８が孔２３６とこれに位置合せさ
れた一対の位置決め孔とに再挿入され、これによって、
ノズル４２，４２Ａはスプレ・パターンを所望の方向に
噴出する。例えば、図９に示したようにピン２３８が位
置決め孔２３４ａに挿入されると、ヘッドはノズル４
２，４２Ａが上方に突出するように回転される。逆に、
図１０に示したようにピン２３８が位置決め孔２３４ｅ
に挿入されると、ヘッドはノズル４２，４２Ａが下方に
突出するように回転される。このような角度調整を行う
為には、静電ケーブルや粉体ホースや空気ホースはすべ
て可撓性を有し、これによって、電極／抵抗器１１０，
１１０Ａは固定の電圧マルチプライアに対して相対移動
することができる。この実施例の利点は、２つのコーテ
ィング・ガンからのスプレ・パターンの方向を迅速かつ
簡単に調整することができることである。即ち、従来技
術では、コーティング・ガンをハウジングから取外し、
これをハウジングに対して所望角度にコーティング・ガ
ンを位置決め可能に構成された新たなハウジングに挿入
する為にロボット・アームからのハウジング全体を取外
す必要があるが、本実施例では、その必要がない。本実
施例は、一つのハウジングの位置決めによりスプレ方向
を種々変更することができるため、異なったハウジング
の在庫を減少又はゼロにすることができ、大幅なコスト
の削減を達成できる。

【００３６】本発明の上述の第２実施例は、２つのコー
ティング・ガン２９，２９Ａが互いに相対的に固定され
た状態のままで、調整可能なハウジング本体２２０の簡
単な調整によって取付アームに対して相対移動できるよ
うに、調整可能なハウジング本体２２０内で２つのコー
ティング・ガン２９，２９Ａを組立てる非常に効果的な
手段を提供するものであるが、本発明は図１１，図１２
及び図１３に示したような別の実施例をも含むものであ
る。この別の実施例では、中空のハウジング本体２４０
は、ノズル４２，４２Ａからのスプレ・パターンを変更
する為に電極／抵抗器１１０，１１０Ａがヘッド部分４
０に対して相対的に調整可能に取付けられている点を除
いて、ハウジング３２のように調整不可能である。

【００３７】図１１，図１２及び図１３に示したよう
に、各電極／抵抗器１１０，１１０Ａは、前方及び後方
に位置決めされた取付孔２４２，２４４及び２４２Ａ，
２４４Ａを夫々有し、これらの取付孔２４２，２４４及
び２４２Ａ，２４４Ａは、管状部分１１８，１１８Ａの
両側面に形成されている。対向する上部及び下部の対の
取付ピン２４６，２４６Ａは部分５２，５２Ａが上述の
ように互いに嵌合された時に中空ハウジング３２のヘッ
ド部分４０を構成する外側ヘッド壁部９０，９０Ａの対
向する内面に成形（モールド）することができる。これ
らの取付ピン２４６，２４６Ａは、夫々管状部分１１
８，１１８Ａの両側面に刻設された前方取付孔２４２，
２４２Ａ内に突出し、これによって、電極／抵抗器１１
０，１１０Ａがそこに旋回自在に取付けられる。部分５
２，５２Ａの嵌合によって中空ハウジング３２のヘッド
部分４０を構成する対向ヘッド壁部９０，９０Ａに、対
向する上部及び下部の対の取付スロット２４８，２４８
Ａを形成することができる。これらの取付スロット２４
８，２４８Ａは、その曲率半径が夫々取付ピン２４６，
２４６Ａまでの距離に一致するように定められている。
ネジ２５０等の固定手段がヘッド部分９０，９０Ａの側
面の取付スロット２４８，２４８Ａを貫通するように挿
入され、夫々後方位置の取付孔２４４，２４４Ａに螺合
され、これによって、電極／抵抗器１１０，１１０Ａを
所望位置に固定することができる。

【００３８】操作者は、電極／抵抗器１１０，１１０Ａ
の位置を互いに相対的に調整する為に、ネジ２５０を緩
めて、電極／抵抗器１１０，１１０Ａをピボット・ピン
２４６，２４６Ａのまわりに回転し、これによって、図
１２及び図１３に示したようにノズル４２，４２Ａの端
を互いに接近又は遠ざけるように移動してスプレ・パタ
ーンを変化させる。その後にネジ２５０が締め付けられ
る。本発明のこの実施例の利点は、スプレ・パターンの
調整を迅速かつ簡単に行うことができる点である。上述
の実施例のように、静電ケーブルや粉体ホースや空気ホ
ースはすべて可撓性を有し、これによって、電極／抵抗
器１１０，１１０Ａを固定の電圧マルチプライアに対し
て相対移動させることができる。更に、２個のガンをハ
ウジングから取外し、それらを互いに所望の角度で位置
決めするように構成された新しいハウジングに挿入する
為に、ハウジング全体をロボットから取り出す必要がな
い。また、１つのハウジングの位置決めによって、スプ
レ形状を種々変更することができるので、種々のハウジ
ングを在庫する必要もない。

【００３９】本発明の上述の第３の実施例は、ヘッドが
直立の支持部分２２２に対して所定位置に形成されるよ
うなハウジング本体構成として図示されかつ説明された
が、本発明は調整可能な電極／抵抗器１１０，１１０Ａ
を図８乃至図１０に示した第２実施例の調整可能なハウ
ジング内に設置してもよい。

【００４０】本発明は２本のコーティング・ガンを使用
するものとして説明したが、１個の中空ハウジング内に
３本以上のコーティング・ガンを取付ける例も本発明の
範囲内である。

【００４１】本発明によると、プログラム可能なロボッ
トに取付られるように簡単に構成された軽量の中空ハウ
ジングに、双ヘッド形の静電粉体コーティング・ガン・
アッセンブリを設置して、粉体スプレ・パターンの形状
を制御することができる。粉体スプレ・パターンの形状
及び／又は方向を制御する為に、２本の粉体コーティン
グ・ガンは、両粉体コーティング・ガン間の関係を変え
ることなくそれらを調整することができる調整可能な中
空ハウジングに取付けられ、及び／又は、両粉体コーテ
ィング・ガンを互いに相対的に調整することができるハ
ウジングに取付けられる。ロボットとコーティング・ガ
ンとの間の粉体ホースと電気ケーブルと空気ラインは、
これらの接続を何ら変更することなく上述の調整を許容
する為に可撓性を有する。双ヘッド形の静電粉体コーテ
ィング・ガンは、１つの空気パージシステムを具備し、
ノズルからコーティング粉体を除去することができる。

【００４２】本発明はいくつかの実施例に基づいて説明
されたが、当業者には上述の教示から多くの代替例や変
更例や変形例の存在が明らかであろう。従って、本発明
は添付の特許請求の範囲及び精神内のすべての代替例や
変更例や変形例を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による粉体コーティング・ガン・アッセ
ンブリを取付けているのプログラム可能なロボットとこ
のロボット及びコーティング・ガン・アッセンブリを操
作する制御システムとを具備するコーティンク・システ
ムを示した概略図。

【図２】本発明による双ヘッド形の静電粉体コーティン
グ・ガン・アッセンブリが組立てられた状態であって、
プログラム可能なロボットに固着されている状態を示し
た斜視図。

【図３】２本の粉体コーティング・ガンとこれらに関連
する可撓性の粉体ホース、電気ライン及び空気供給ホー
スとを内蔵する中空ハウジングを分解した時のこの中空
ハウジングの両対向半部分体を示した側面図。

【図４】電極／抵抗器アッセンブリと粉体コーティング
・ガンからコーティング粉体を洗い落とす粉体パージシ
ステムとを一部破断して示した部分断面の側面図。

【図５】複数のコーティング・ガンを内蔵するハウジン
グとリスト・アダプタとプログラム可能なロボットとか
ら成るアッセンブリを分解して示した部分断面図。

【図６】プログラム可能なロボットに取付けられたリス
ト・アダプタに保持クランプによって固定されたハウジ
ングを示した部分断面図。

【図７】リスト・アダプタを示した平面図。

【図８】中空ハウジングの直立本体部分とヘッド部分と
の間に設けられ、スプレ・パターンの方向を変更する調
整可能な接続部を示した本発明の第２実施例の一部破断
の側面図。

【図９】中空ハウジングの直立本体部分に対して上方位
置に位置するヘッド部分を示した第２実施例の側面図。

【図１０】図９と同様の図であるが、ヘッド部分が中空
ハウジングの直立本体部分に対して下方位置に位置する
状態を示した第２実施例の側面図。

【図１１】スプレ・パターンの形状を変える為に複数個
の抵抗器／電極アッセンブリが互いに相対移動できるよ
うに中空ハウジングのヘッド部分内に調整可能に取付ら
れた一つの抵抗器／電極アッセンブリを示した本発明の
第３実施例の一部破断の側面図。

【図１２】中空ハウジングのヘッド部分内で互いに相対
的な第１位置にある抵抗器／電極アッセンブリを示した
第３実施例の側面図。

【図１３】図１２と同様の図であるが、複数個の抵抗器
／電極アッセンブリが互いに相対的な第２位置に存在す
る状態を示した第３実施例の側面図。

【符号の説明】

１０ コーティング・システム １２ ロボット １４ 静電粉体コーティング・ガン・アッセンブリ ２０ ロボット・アーム ２２ リスト・アダプタ ２９ コーティング・ガン ３２ 中空ハウジング ３４ 直立の支持部分 ３６ 上部 ３８ 下部 ４０ ヘッド部分 ４６ 放出端 ４８ ベース端 ５０ 取外可能な取付手段

フロントページの続き (72)発明者 ジョン エフ． カールソン アメリカ合衆国．44154 オハイオ，ウエ ストレイク，ジェレム パークウェイ 2150 (72)発明者 デーン エー． コック アメリカ合衆国．44001 オハイオ，アム ハースト，ウエストウッズ 186 (72)発明者 デヴィッド モーゼズ アメリカ合衆国．44001 オハイオ，アム ハースト，パーク アヴェニュー 556

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットに取付けられるように構成され
   た粉体コーティング・ガン・アッセンブリにおいて、 上部及び下部を備えた直立の支持部分と上記上部から外
   方に延在したヘッド部分とを有する中空ハウジングと、 上記ハウジング内に取付けられ、上記ヘッド部分の放出
   端部から粉体スプレを放出する複数のコーティング・ガ
   ンと、 上記中空ハウジングを上記ロボットに着脱可能に取付け
   る手段と、 を具備する粉体コーティング・ガン・アッセンブリ。
2. 【請求項２】 上記中空ハウジングは非導電性のウレタ
   ン・プラスチックから作られていることを特徴とする請
   求項１に記載の粉体コーティング・ガン・アッセンブ
   リ。
3. 【請求項３】 上記中空ハウジングは２個の嵌合部分か
   ら組立てられ、上記２個の嵌合部分は互いに固着された
   時に上記コーティング・ガンを収容する内部室を構成す
   ることを特徴とする請求項２に記載の粉体コーティング
   ・ガン・アッセンブリ。
4. 【請求項４】 上記中空ハウジングを上記ロボットに着
   脱可能に取付ける上記手段は上記直立の支持部分のベー
   ス端部を有し、上記ベース端部は上記ロボットに固着さ
   れるリスト・アダプタに取外可能に取付けられることが
   できることを特徴とする請求項３に記載の粉体コーティ
   ング・ガン・アッセンブリ。
5. 【請求項５】 上記中空ハウジングを上記ロボットに着
   脱可能に取付ける上記手段は、 上方に向いた傾斜面を備えた円形フランジを周囲に有す
   る上記ベース端部と、 上記リスト・アダプタの周囲に形成され、下方に向いた
   傾斜面を備えた円形フランジと、 上記ベース端部を上記リスト・アダプタに密着結合する
   為に上記上方向き傾斜面と上記下方向き傾斜面とに楔作
   用を及ぼす一対の対向クランプ面を備えた円形バレル・
   クランプと、 を具備することを特徴とする請求項４に記載の粉体コー
   ティング・ガン・アッセンブリ。
6. 【請求項６】 上記内部室内に収容された上記コーティ
   ング・ガンの各々は、上記直立の支持部分に固着された
   電圧マルチプライアと、 上記ヘッド部分に固着された抵抗器／電極アッセンブリ
   と、 粉体コーティング材料を上記ロボットから上記抵抗器／
   電極アッセンブリに送出する可撓性の粉体ホースと、 上記電圧マルチプライアを夫々上記抵抗器／電極アッセ
   ンブリに接続する可撓性の静電ケーブルと、 を具備することを特徴とする請求項４に記載の粉体コー
   ティング・ガン・アッセンブリ。
7. 【請求項７】 上記中空ハウジングの上記ベース端部
   は、 上記ベース端部を貫通延在し、各可撓性粉体ホースに接
   続する複数のホース継手アダプタと、 少なくとも２個の可撓性静電ケーブルを有し、上記ベー
   ス端部を貫通延在する第１の電気部品と、 を具備し、上記ケーブルは上記第１の電気部品から延在
   し、かつ上記ケーブルの各々は上記電圧マルチプライア
   の一つに夫々接続されており、 上記中空ハウジングの上記ベース端部に結合するように
   構成された上記リスト・アダプタは、 上記リスト・アダプタを貫通延在し、複数の可撓性ホー
   スによって一つのコーティング粉体材料源に接続するよ
   うに構成された複数のホース・アダプタと、 上記リスト・アダプタを貫通延在し、一つの電源に接続
   されるように構成された１本の静電ケーブルによって接
   続するように構成された第２の電気部品と、 を具備し、上記ホース・アダプタは、上記中空ハウジン
   グが上記リスト・アダプタに取付けられた時に上記ホー
   ス継手アダプタにシールされ、上記第２電気部品は、上
   記中空ハウジングが上記リスト・アダプタに取付けられ
   た時に上記第１電気部品に結合されることを特徴とする
   請求項６に記載の粉体コーティング・ガン・アッセンブ
   リ。
8. 【請求項８】 ロボットに取付けられるように構成され
   た粉体コーティング・ガン・アッセンブリにおいて、 直立の支持部分とこの支持部分に回転可能に取付けられ
   たヘッド部分とを有するハウジング本体と、 上記ハウジング本体に取付けられ、上記ヘッド部分の放
   出端部からコーティング粉体のスプレ・パターンを放出
   する複数のコーティング・ガンと、 上記複数のコーティング・ガンの位置を互いに相対的に
   調整して、上記ヘッド部分の上記放出端部から放出され
   るコーティング粉体のスプレ・パターンを変える手段
   と、 を具備する粉体コーティング・ガン・アッセンブリ。
9. 【請求項９】 上記複数のコーティング・ガンの各々
   は、上記ハウジング本体に対して上記ヘッド部分の位置
   を調整する手段を具備し、これによって上記放出端部か
   ら放出される上記粉体スプレ・パターンの方向を制御す
   ることができることを特徴とする請求項８に記載の粉体
   コーティング・ガン・アッセンブリ。
10. 【請求項１０】 上記直立の支持部分はその上端に開口
    を有し、この開口には上記ヘッド部分の曲面入口端部が
    収容され、この入口端部は貫通開口を有し、 上記ハウジング本体に対して上記ヘッド部分の位置を調
    整する上記手段は、 上記ヘッド部分を貫通延在し、上記支持部分の対向する
    両側面から外方に突出して上記ヘッド部分を上記支持部
    分に対して回転可能とするボルトと、 上記ヘッド部分の両側において上記ボルトから等距離の
    円弧に沿って配置された複数個の位置決め孔及び上記直
    立の支持部分の対向側面を貫通する対応の複数の位置決
    め孔と、 上記直立の支持部分の対向側面を貫通延在し、互いに位
    置的に整合された２個の固定用孔と、 一対の位置的に整合された位置決め孔を貫通し、上記固
    定用孔の間に延在して、上記ノズルがスプレ・パターン
    を所望方向に放出するように上記ヘッドを所望位置に調
    整する取外可能なコネクタと、 を具備することを特徴とする請求項９に記載の粉体コー
    ティング・ガン・アッセンブリ。