JPH0838963A - スプレイ器具固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持体、例えばロボットアームにスプレイ器
具を固定するためのスプレイ器具固定装置において、支
持体に対してスプレイ器具を迅速に着脱することができ
るようにし、かつ固定状態においてスプレイ器具が、ふ
らつかないようにする。 【構成】 機械的な迅速結合装置１６，１８，２０，２
２，２６と、空気による締付け装置１０，１２，１４と
が次のように組み合わされて設けられる。即ち、迅速結
合装置によってスプレイ器具２が支持体６に機械的に迅
速に結合かつ取り外し可能となっている。かつ空気によ
る締付け装置によってスプレイ器具２が、スプレイ器具
２が機械的な迅速結合装置によって支持体６に機械的に
結合されている限りにおいて、空気的に支持体６に締付
け可能であるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持体、特にロボット
のアームにスプレイ器具を固定するためのスプレイ器具
固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スプレイ器具には大体において電極が設
けられており、その電極は高電圧源に接続されて、コー
ティング材料を静電的に帯電させる静電界を発生させ
る。本発明のスプレイ器具にもこの種の高電圧電極を設
けることができる。コーティング材料は液体でも粉末で
もよい。液状のコーティング材料は例えば自動車ボディ
のコーティングに使用される。粉末のコーティング材料
も同様に自動車ボディのコーティングに使用されること
ができるが、現在では主として他の部材、例えば壁や天
井部材、家庭用機器のハウジングなどのコーティングに
使用される。この種のスプレイ器具は一般に「ピスト
ル」と称される。これらはハンドピストルの形状あるい
は支持体に固定されたスプレイ装置の形状を有する。こ
れらは支持体によってコーティングすべき物体に対して
好ましくは種々の方向に移動することができる。支持体
は例えばロボットのアームとすることができる。良好な
コーティング品質を得るためには、スプレイ器具がふら
つき動作を行わないことが必要である。

【０００３】西独国特許公告公報ＤＥ−ＡＳ２４４６０
２２号には、液状または粉末状のコーティング材料で物
体を静電的にコーティングするスプレイ器具が記載され
ている。このスプレイ器具にはスプレイ方向に対して軸
線方向に配置された弁ニードルが設けられており、この
弁ニードルがスプレイ開口部のすぐ上流側で弁座と協働
して、この弁座を介して液状のコーティング材料がスプ
レイ開口部へ流れることができる。スプレイ器具にはス
プレイ開口部の下流のスプレイされるコーティング材料
の直径上に対向する側に角笛形状の突出部が形成されて
いる。この角笛形状の突出部内で高電圧電極が空気流出
通路内に収容されており、その通路から空気がスプレイ
されるコーティング材料ビームを形成するために流出す
る。米国特許第４，２７５，８３８号に示されるスプレ
イ器具は、液状のコーティング材料をスプレイコーティ
ングするためにスプレイ開口部の代わりに回転ベルを有
する。さらに米国特許第４，１９６，４６５号には粉末
状のコーティング材料で物体をスプレイコーティングす
る静電的なスプレイ器具が示されている。このスプレイ
器具には高電圧発生器と、粉末を静電帯電させる電極と
が設けられている。スプレイ器具には選択的に手動操作
用のグリップが設けられ、あるいは支持体、例えばロボ
ットアームに固定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明によって解決す
べき課題は、支持体、例えばロボットアームに対して迅
速に固定および取り外しが可能であって、固定状態にお
いてふらつくことのない、物体をスプレイコーティング
するスプレイ器具を提供することである。同時にこのス
プレイ器具は、種々のコーティング材料に合わせて変更
し、かつ摩耗部材の交換を迅速に行うことができ、コー
ティング駆動の長い中断を必要としないように形成され
なければならない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、支持体、特にロボットのアームにス
プレイ器具を固定するためのスプレイ器具固定装置であ
って、機械的な迅速結合装置と空気による締付け装置と
が組み合わされて設けられ、該機械的な迅速結合装置に
よってスプレイ器具が支持体に機械的に迅速に固定され
ると共に後に支持体から再び取り外されることができる
ようにし、かつ上記空気による締付け装置によってスプ
レイ器具が、該スプレイ器具が上記機械的な迅速結合装
置によって支持体に機械的に固定されている限りにおい
て、空気的に支持体に締付け可能であるようにしてい
る。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好ま
しい実施例について説明する。図面には矢印４で示され
る方向にスプレイされるコーティング材料で物体をスプ
レイコーティングするスプレイ器具２が図示されてい
る。このスプレイ方向４はスプレイ器具２の長手方向に
相当する。図面に示すスプレイ器具２にはコーティング
材料を静電帯電させる高電圧電極は設けられていない。
しかしながらスプレイ器具２にこの種の高電圧電極を設
けることは可能である。図示の実施例においては液状の
コーティング材料が使用される。スプレイ器具２は差し
込み可能な構成ユニットとして形成されており、この構
成ユニットを支持体６に差し込んで固定し、かつその供
給導管６０，６２，６４，６８，７４，８０を支持体６
を通して導かれている供給導管に接続することができ
る。

【０００７】支持体６のスプレイ器具２側には環状の圧
縮空気シリンダ１０が固定されている。支持体６はプレ
ートの形状をなし、かつスプレイコーティング装置の構
成部材、例えばコーティングすべき物体に対してコンピ
ュータ制御でスプレイ器具２を移動させるロボットのア
ームである。圧縮空気シリンダ１０内で対応する環状の
締付けピストン１２が圧縮空気室１４内の圧縮空気によ
ってスプレイ方向とは反対側に結合ボルト１６に対して
締付け可能である。結合ボルト１６は、支持体６内に形
成された第１の結合孔１８と、この第１結合孔１８に整
列された第２の結合孔２０とを通して延びている。結合
ボルト１６は支持体６から突出しているので、結合ボル
ト１６を手で操作することができる。第２の結合孔２０
は結合突出部２２を通して半径方向に延びており、結合
突出部２２はスプレイ器具２の後端部にスプレイ器具２
の中心軸線２４に対して軸線方向に形成されており、接
続プレート８の結合収容孔２６内にスプレイ方向４とは
反対向きに差し込まれている。結合収容孔２６はスプレ
イ器具２を半径方向に位置決めする。スプレイ器具２は
前方のハウジング部分２８と中央のハウジング部分３０
と後方のハウジング部分３２とを有し、これらは互いに
軸線方向に順次配置されている。後方のハウジング部分
３２は、フランジ部分３４と、フランジ部分３４から軸
線方向に離れる方向に延びる直径の小さい結合突出部２
２とから一体的に形成されている。フランジ部分３４
の、結合突出部２２を環状に包囲する後方のフランジ面
３６が圧縮空気シリンダ１０のスプレイ方向４を向いた
端面３８に接している。

【０００８】スプレイ器具２が支持体６に固定される場
合に、スプレイ器具２の結合突出部２２が結合収容孔２
６内に差し込まれる。次に結合ボルト１６が支持体６の
第１の孔１８と結合突出部２２の第２の孔２０とを通し
て差し込まれる。結合収容孔２６と、結合突出部２２
と、結合ボルト１６と、孔１８および２０とは全体とし
てスプレイ器具２を支持体６に固定する機械的な迅速結
合装置を形成する。

【０００９】しかしながらこの機械的な迅速結合装置に
よっては、スプレイ器具２と支持体６間のふらつきのな
い結合を確実に保証することはできない。この両部分を
互いにふらつきなしで固定するために締付けピストン１
２が設けられている。締付けボルト１６は結合突出部２
２の第２の孔２０内ではきわめて少ない半径方向の移動
ゆとり空間を有し、あるいは半径方向の移動ゆとり空間
を全く持たない。しかしながら結合ボルト１６は接続プ
レート８の第１の孔１８内ではスプレイ器具長手方向に
おいて後方側に次のことができるだけの半径方向のゆと
り空間４２を有する。即ち、圧縮空気室１４内に締付け
ピストン１２を図１に示すロック解除位置から図２に示
すロックおよび締付け位置へスプレイ方向４と反対方向
に押しやる空気圧力が発生されると、後方ハウジング部
分３２の後方側のフランジ面３６が圧縮空気シリンダ１
０のスプレイ方向４を向いた端面３８方向に移動され
て、端面３８上に締付け固定される。圧縮空気シリンダ
１０の支持体６側の端面は開放されている。圧縮空気室
１４はそれとは反対の端面側のシリンダ１０とピストン
１２間に設けられている。その場合に締付けピストン１
２は図２に示すように結合ボルト１６上を押圧し、それ
によって結合ボルト１６は結合突出部２２並びにフラン
ジ部分３４と共にスプレイ方向４とは反対方向に圧縮空
気シリンダ１０の端面３８に向かって後方へ締め付けら
れる。それによってスプレイ器具２が支持体６に対して
ふらつくことがなく、締付けボルト１６がその孔１８お
よび２０から抜け出さないことが保証される。圧縮空気
をオフにした場合でも結合ボルト１６が不用意に抜け出
すことを防止するために、結合ボルト１６に環状溝４４
を形成して、結合ボルト１６が正しい結合位置を有する
場合にばね４６によって付勢されたボール４８がその環
状溝４４内に弾性的に係合するようにすることができ
る。ばね４６と、ばね４６によって付勢されるボール４
８とは、結合突出部２２の端面側に螺合される調節ねじ
５０内に配置される。従って圧縮空気シリンダ１０と締
付けピストン１２とは空気による締付け装置を形成す
る。

【００１０】スプレイ器具２を駆動するために多数の供
給導管が必要である。そのうちの一つは常に材料供給導
管６０である。さらに他の供給導管として圧縮空気室１
４内に圧縮空気を供給する圧縮空気導管６２、スプレイ
器具２の下流側端部に設けられたスプレイノズル６６に
おいてコーティング材料を噴霧するためのスプレイ空気
導管６４、並びにスプレイノズル６６に設けられた角笛
形状の突出部７０を介して空気ビーム７２の形状でスプ
レイされるコーティング材料ビーム４へ向けられてそれ
に偏平にされたビーム形状を付与する圧縮空気を供給す
る第３の圧縮空気導管６８が設けられている。第４の圧
縮空気導管７４は弁ピストン７８を操作する第２の圧縮
空気室７６内に圧縮空気を供給するために用いられる。
さらにコーティング材料を静電的に帯電させるための高
電圧電極の回りを流れる圧縮空気を供給する第５の圧縮
空気導管８０と、電圧を供給する図示しない電気導線と
を設けることができる。しかしながら本実施例において
は、スプレイ器具２には高電圧電極は設けられていない
ものと仮定されているので、従って電気導線は図示され
ていない。電気導線は高電圧電極に高電圧を供給する高
電圧導線とすることができる。しかしながら他の実施例
においてはスプレイ器具２に専用の高電圧発生器を設け
ることができ、その場合には電気導線は低電圧導線とす
ることができる。

【００１１】弁操作ピストン７８は中央のハウジング部
分３０内で第２の圧縮空気シリンダ８２内に第１の圧縮
空気シリンダ１０に対して軸線方向に配置されている。
弁操作ピストン７８は、第２の圧縮空気室７６内で圧縮
空気によって軸線方向に配置された押圧ばね８６のばね
力に抗して図１に示す弁開放位置から弁閉鎖位置へ移動
することができる。第２の圧縮空気室７６の圧縮空気を
オフにすると、弁操作ピストン７８は押圧ばね８６によ
って再び図１に示す弁閉鎖位置へ復帰移動される。弁操
作ピストン７８には弁体８８が軸線方向に固定されてお
り、この弁体８８はコーティング材料通路９０の流れ通
路ルート内に設けられた図示しない弁座と協働する。

【００１２】スプレイ器具２のすべての供給導管６０，
６２，６４，６８，７４，８０は支持体６を通してスプ
レイ器具長手軸線２４に対して平行に延びており、かつ
スプレイ器具２の該当する通路内に差し込まれている。
スプレイ器具長手軸線２４はスプレイ方向４と整合して
おり、同時に機械的な迅速結合装置１６，１８，２０，
２２，２６の中心軸線でもある。それによってスプレイ
器具２はスプレイ器具長手方向における一度の差し込み
動作で全ての供給導管にはめ込まれ、かつ結合収容孔２
６内に差し込まれることができる。それによってスプレ
イ器具２は簡単な方法で迅速に支持体６並びにすべての
供給導管と結合され、かつそれらから分離されることが
できる。コーティング材料を変更する場合には、スプレ
イ器具全体をきれいなものと交換することができる。支
持体６に設けられたスプレイ器具を清掃するために、コ
ーティング駆動を中断することは必要なくなる。同様に
例えばスプレイノズル６６などの摩耗部材を交換する場
合にはスプレイ器具２を他のスプレイ器具と簡単かつ迅
速に交換することが可能であるので、コーティング駆動
についてきわめて短い駆動中断が発生するだけであっ
て、一方で取り外したスプレイ器具の摩耗部材を交換す
るために充分な時間を使用することができる。

【００１３】供給導管６０，６２，６４，６８，７４お
よび８０に関連してスプレイ器具２には収容孔が形成さ
れており、図１においてはそれらの収容孔の内のコーテ
ィング材料導管６０を収容する第１の収容孔９２と、第
３の圧縮空気導管６８を収容する第２の収容孔９４との
みが図示されている。従ってこれらの収容孔９２および
９４等は、供給導管６０ないし６８等のプラグとして使
用される下流側の導管端部９３ないし９５等を差し込む
ことができるソケットを形成する。

【００１４】例えば作業日の最後に、締付けピストン１
２用の第１の圧縮空気室１４内の圧縮空気がオフにされ
た場合に、スプレイ器具２はさらに機械的な迅速結合装
置１６，１８，２０，２２，２６によって支持体６に保
持されている。しかしながら個々の部材間の不可避の移
動ゆとり空間によってスプレイ器具２が支持体６に対し
てふらつき、例えば結合ボルト１６の前側と支持体６の
第１の結合孔１８の対向する前側との間に形成される図
１の移動間隙９６だけスプレイ器具２が支持体６から離
れる方向へ移動される場合がある。それによって圧縮空
気シリンダ１０とフランジ部分３４の互いに隣接し合う
端面３６と３８間にそれに応じた間隙が形成される。こ
の移動遊び空間９６に対応する間隙はコーティング材料
導管６０の下流側の端面９７とそれに対向する環状の通
路部分９８間にも形成される。この通路部分９８は収容
孔９２とコーティング材料通路９０間に形成され、締付
けピストン１２がスプレイ器具２を支持体６に対して締
め付けた場合に、導管端面９７がこの通路部分９８に十
分に気密に接する。第１の圧縮空気室１４内の圧縮空気
がオフにされた場合にコーティング材料導管６０の下流
側端部の端面９７と通路部分９８との間に間隙が発生し
ないようにするために、支持体６と、コーティング材料
導管６０の支持体６と対向する部分１０２との間に押圧
ばね１００が弾装されている。この第２の押圧ばね１０
０はコーティング材料導管６０を支持体６を通して前方
の収容開口部内へ移動させて、それによって締付けピス
トン１２に作用する圧縮空気がオフにされた場合でも、
コーティング材料導管６０の端面９７をコーティング材
料通路９０の通路部分９８に接触させたままにする。

【図面の簡単な説明】

【図１】機械的な迅速結合装置を用いて支持体に固定さ
れた本発明によるスプレイ器具の、図３のＩ−Ｉ線に沿
ってみた縦断面図であって、支持体にまだ空気で締付け
固定されていない状態を示す。

【図２】図１に示すスプレイ器具の縦断面図であって、
支持体への機械的な固定に加えてふらつかないように支
持体に空気で締付け固定された状態を示す。

【図３】図１のIII −III 線に沿ってみた断面図であ
る。

【符号の説明】

２…スプレイ器具 ６…支持体 １０…圧縮空気シリンダ １２…締付けピストン １４…圧縮空気室 １６…結合ボルト １８…第１の結合孔 ２０…第２の結合孔 ２２…結合突出部 ２６…結合収容孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体（６）、特にロボットのアームに
   スプレイ器具（２）を固定するためのスプレイ器具固定
   装置であって、 機械的な迅速結合装置（１６，１８，２０，２２，２
   ６）と空気による締付け装置（１０，１２，１４）とが
   組み合わされて設けられ、該機械的な迅速結合装置によ
   ってスプレイ器具（２）が支持体（６）に機械的に迅速
   に固定されると共に後に支持体（６）から再び取り外さ
   れることができるようにし、かつ上記空気による締付け
   装置によってスプレイ器具（２）が、該スプレイ器具
   （２）が上記機械的な迅速結合装置によって支持体
   （６）に機械的に固定されている限りにおいて、空気的
   に支持体（６）に締付け可能であるようにした、スプレ
   イ器具固定装置。