JPH0975801A

JPH0975801A - 塗装ガンおよび該塗装ガンを用いた塗装ロボットシステム

Info

Publication number: JPH0975801A
Application number: JP23747895A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Matsuoka; 佳子松岡; Miki Sone; 美樹曽根
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】塗装ロボットシステムにおいて、塗料を無駄
に消費することなく、簡単かつ効率的に塗装色を変更す
ることができるようにする。【解決手段】塗装ガンに対し、各々独立して開閉切換
がなされる複数の塗料供給用のノズル８，８，…を設
け、各ノズルの先端から供給される各塗料を羽根車７に
よって混合して噴射する。塗装色は、各ノズルの開閉制
御および各ノズルに対する塗料の供給量の制御により所
望のものに調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、塗装ガンおよび
該塗装ガンを用いた塗装ロボットシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、塗装ロボットにおいては、１個の
塗装ガンに対し１色の塗料を供給していた。そして、塗
装の色を変更する場合には、ＣＣＶ（カラーチェンジバ
ルブ）または塗料の供給装置側において色替えを行って
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術における色替えは、まず、残存している塗料を吹き捨
て、シンナーで洗浄し、交換後の塗料で共洗いを行うと
いう作業により行っていた。このため、塗料が無駄にな
る上、切り替え時間が非常に長くなるという問題があっ
た。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、上記色替えの作業が不要であり、塗料
の無駄な消費がなく、かつ、塗装色を変更することが多
い場合であっても効率的に塗装を行うことができる塗装
ガンおよび該塗装ガンを用いた塗装ロボットシステムを
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ガン本体と、前記ガン本体内に配設され各々独立し
て開閉切換がなされる複数の塗料供給用のノズルと、前
記ガン本体内に設けられ前記各ノズルから供給される各
塗料を混合して噴射する手段とを具備することを特徴と
する塗装ガンを要旨とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の塗装ガンを用いた塗装ロボットシステムであって、複
数色の塗料を前記塗装ガンの各ノズルに供給する手段
と、指定された塗装色に基づいて前記複数色の塗料の各
々の供給量を調整する手段と、前記塗装色に基づいて前
記塗装ガンの各ノズルの開閉制御を行う手段とを具備す
ることを特徴とする塗装ロボットシステムを要旨とす
る。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の塗装ガンを用いた塗装ロボットシステムであって、複
数色の塗料を前記塗装ガンの各ノズルに供給する手段
と、前記塗装ガンの各ノズルの開閉動作を繰り返し行わ
せ、指定された塗装色に基づいて各ノズルが開状態とな
る時間を制御する手段とを具備することを特徴とする塗
装ロボットシステムを要旨とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の実施形態で
ある塗装ガンの縦断面図である。また、図２は同塗装ガ
ンのＩ−Ｉ’線視横断面図である。

【０００９】図１に示すように、この塗装ガンの内部に
は、フランジ２が設けられており、このフランジ２とキ
ャップ２１によりモータ室１９が構成されている。フラ
ンジ２にはエアモータ３が取り付けられている。このエ
アモータ３の出力軸４は、カップリング５を介してロッ
ド６に連結されている。そして、このロッド６の先端に
は、羽根車７が取り付けられており、エアモータ３の回
転により羽根車７を回転駆動することができるようにな
っている。

【００１０】また、図２にも示すように、ロッド６の周
囲を取り囲むように５つのノズル８，８，…が設けられ
ている。各ノズル８の内部はフランジ３３によって２つ
の室３５ａおよび３５ｂに区分されており、これらのう
ちモータ室から遠い方の室３５ｂには塗料の供給穴９が
設けられている。この供給穴９には各ノズル毎に塗料を
供給するチューブ１０の先端が取り付けられており、こ
の供給穴９を介してノズル８内に塗料が導入される。

【００１１】また、ノズル８内のフランジ３３には穴３
４が空けられており、この穴３４にはＯリング３８が取
り付けられている。そして、このＯリング３８に対し、
ピン１１が挿通されている。このピン１１は、基端部が
キャップ１２に固定されており、先端部がノズル８の先
端のノズル口２５と対向している。

【００１２】キャップ１２と５つのノズルに共通のフラ
ンジ１３との間にはばね１４が介挿されている。また、
キャップ１２とフランジ３３の間に設けられた室３５ａ
には穴１５があいており、この穴１５を介し室３５ａに
空気が供給されるようになっている。この空気を供給す
るための構成は次の通りである。

【００１３】まず、室１８内には、空気を供給する６系
統のチューブ３６、３６ｍからなるケーブル１７が導入
されている。このうち１本のチューブ３６ｍはモータ室
１９内に導入されており、これを介して供給される空気
によりエアモータ３が駆動される。そして、他の５本の
チューブ３６，３６，…は、５個のノズル８，８，…に
各々設けられている室３５ａ，３５ａ，…の各穴１５ま
で導かれており、これらを介して各室３５ａ内に空気が
供給されるのである。

【００１４】ノズル外壁２３は、図２に示すように、５
つのノズル８，８，…を覆うように一体に形成されてい
る。また、羽根車７はカラム２４に覆われている。

【００１５】以上の構成において、各ノズル８，８，…
の開閉動作は、室３５ａ内への空気の供給により行われ
る。すなわち、室３５ａに空気が供給されているときに
は、この空気の圧力によりキャップ１２が図１に示す位
置まで押上げられているため、ノズル口２５は開いてい
る。そして、空気の供給がなくなると、ばね１４によっ
てピン１１が前方（図１では下方向）へ駆動され、ピン
１１の先端部によってノズル口２５が塞がれる。本実施
形態においては、各ノズル８，８，…の各室３５ａ内へ
の空気の供給は各々独立に行うことができるため、各ノ
ズルの開閉動作も独立に行われる。

【００１６】図３に、この塗装ガンを適用した塗装ロボ
ットシステムの構成を示す。このシステムは、本発明の
実施形態である塗装ガン１を設けた塗装ロボット２６
と、これを制御するロボット制御装置２７と、各々、
白、黒、赤、黄、青の５色の塗料を供給する塗料供給装
置２８、２９、３０、３１および３２より構成される。

【００１７】このシステムにおける塗料の供給の制御系
統の構成を図４に示す。この図に示すように、各塗料供
給装置２８〜３２は塗料を供給する供給部２８ａ〜３２
ａとこの塗料の流量を制限する絞り弁２８ｂ〜３２ｂと
有している。ロボット制御装置２７は、各塗料供給装置
２８〜３２の各供給部の塗料の供給圧および絞り弁の絞
り量を制御する。また、ロボット制御装置２７は、塗装
ガン１のノズルの開閉情報を出力する。

【００１８】図５に、ロボット制御装置２７によって行
われる色設定処理を示すものである。ロボット制御装置
２７は、塗装ロボット２６によって塗装を行うのに先立
ち、再生用の軌道データを読み込み(ステップＳ１)、次
に塗装色を指定する色データを取り込む(ステップＳ
２)。次に予めメモリ（図示略）に記憶されたテーブル
を参照することにより、各塗料供給装置２８〜３２に適
用すべき絞り調整情報を決定する(ステップＳ３）。図
６はこのテーブルの内容を例示するものである。このテ
ーブルにおいては、図示のように、白、黒、赤、黄、青
の５色に対応した絞り調整情報を演算するための係数
が、白、ピンク、オレンジ、…等の各塗装色毎に各々定
義されている。このステップＳ３では、これらの中から
色データによって指定された塗装色に対応した５色分の
係数が選択され、この選択した係数に基づいて絞り調整
情報が演算されるのである。次にロボット制御装置２７
は、このようにして決定した５色分の絞り調整情報に従
って、ノズルの開閉を制御する情報を塗装ガン１に送る
と共に各塗料供給装置２８〜３２の絞り弁の絞りを調整
する(ステップＳ４）。そして、塗装ロボット２６によ
り再生動作を行う（ステップＳ５）。

【００１９】ここで、図６に示されたベージュで塗装す
る場合を例に挙げ、絞り弁２８ｂ〜３２ｂおよびノズル
８，８，…の開閉の制御について説明する。まず、図６
によれば、ベージュの場合、白、赤、黄の３色に対応し
た係数が３、青に対応した係数が０、黒に対応した係数
が１となっている。そこで、塗料の供給量がＱであると
すると、ベージュの白、赤、黄色の絞り調整情報を、Ｑ×０．１×３（１）なる式により求める。同様に黒に対応した絞り調整情報
は、Ｑ×０．１×１（２）なる式により求める。また、青については係数が０であ
るため、絞り調整情報は０とする。

【００２０】ロボット制御装置２７は、このようにして
決定された絞り調整情報に従って、各塗料供給装置２８
〜３２の絞り弁２８ｂ〜３２ｂの絞り量を調整する。

【００２１】また、ロボット制御装置は、ノズルの開閉
情報を塗装ガン１に出力し、青色の塗料に対応したノズ
ル８についてはピン１１を前方に突き出させて穴２５を
塞ぎ、他の４色の塗料に対応した各ノズル８については
ピン１１を穴２５から離して開状態とする。

【００２２】このようにして塗装ガン１の塗装色の設定
が終了する。そして、塗装時には、モータ３によって羽
根車７が回転駆動される。開状態となった４つのノズル
８，８，…から白、赤、黄、黒の各色の塗料が吐出さ
れ、各塗料が羽根車７によって混合され、塗装ガン１の
先端から吹出される。白、赤、黄、黒の各色の塗料の量
は、上記式（１）（２）により決定された絞り調整情報
に対応した量となっているため、ベージュの塗装色で塗
装が行われることとなる。

【００２３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではな
い。例えば、各色に対応したノズル８，８，…の開閉動
作を頻繁に行い、開状態とする時間の長さを調整するこ
とにより、各色に対応した塗料の吐出量を調整するよう
にしてもよい。この構成の場合には、図に示した絞り弁
２８ｂ〜３２ｂは必要なくなる。また、上記実施形態で
は、塗装ガンの先端の羽根車により各塗料の混合を行っ
たが、先端よりも手前の箇所において混合し、この混合
した塗料を羽根車に送るようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。（１）塗装ガンのノズルの開閉制御によって塗装に使用
する塗料が選択され、各塗料を混合したものによって塗
装が行われるので、各塗料の供給量および各ノズルの開
閉制御のみにより塗装色を任意に変更することができ
る。従って、従来必要であった色替え作業が不要とな
り、生産効率が向上する。（２）複数色の塗料を混合して塗装を行うため、各塗料
本来の色に限定されることなく、任意の色でも塗装をす
ることができる。（３）塗料が無駄にならないので、原価が低減される。（４）ＣＣＶなどの装置が必要なくなるので、塗装ロボ
ットを小規模なものにすることができる。（５）従来の色替えの作業が不要になるので、軌跡精
度、寿命が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である塗装ガンの縦断面図
である。

【図２】同塗装ガンのＩ−Ｉ’線視横断面図である。

【図３】同塗装ガンを使用した塗装ロボットシステムの
構成図である。

【図４】同システムの制御系統の構成を示す図である。

【図５】同システムの制御手順を示す図である。

【図６】同システムにおいて各色の塗料に適用する絞り
量調整情報を求めるためのテーーブルを例示した図であ
る。

【符号の説明】

１塗装ガン７羽根車（混合噴射手段）８ノズル１１ピン２５ノズル口２６塗装ロボット２７ロボット制御装置２８〜３２塗料供給装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガン本体と、前記ガン本体内に配設され各々独立して開閉切換がなさ
れる複数の塗料供給用のノズルと、前記ガン本体内に設けられ前記各ノズルから供給される
各塗料を混合して噴射する混合噴射手段とを具備するこ
とを特徴とする塗装ガン。
【請求項２】請求項１に記載の塗装ガンを用いた塗装
ロボットシステムであって、複数色の塗料を前記塗装ガンの各ノズルに供給する手段
と、指定された塗装色に基づいて前記複数色の塗料の各々の
供給量を調整する手段と、前記塗装色に基づいて前記塗装ガンの各ノズルの開閉制
御を行う手段とを具備することを特徴とする塗装ロボッ
トシステム。
【請求項３】請求項１に記載の塗装ガンを用いた塗装
ロボットシステムであって、複数色の塗料を前記塗装ガンの各ノズルに供給する手段
と、前記塗装ガンの各ノズルの開閉動作を繰り返し行わせ、
指定された塗装色に基づいて各ノズルが開状態となる時
間を制御する手段とを具備することを特徴とする塗装ロ
ボットシステム。