JPS61146363A - 塗装ガンの塗料噴射角度設定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、塗装ガンを被塗装物の面に応じて移動させて
塗装を行う自動塗装機の塗装ガンに関するもので、特に
、塗装ガンの塗料噴射角度設定機構に関するものである
。

［従来の技術］ この種の、自動塗装機の従来例として、油圧制御による
塗装ロボットを挙げることができる。従来の塗装ロボッ
トはその駆動源としてオイルシリンダ、オイルモータ等
の油圧サーボ系により多関節アームを駆動して、塗装ガ
ンの塗料噴射角度設定をしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記油圧サーボ系による制御は、自動制御という制御面
からすれば、油を媒体して制御をするものであるから、
伝達関数が略一定であり、その制御系の安定性を高める
ことができる。反面、装置面からすれば、各油圧アクチ
ュエータ及び制御弁、油圧ポンプ等の油圧機構が高価に
なるため、塗装ロボットのコストが高くなるという問題
点を有している。

そこで、本発明は、上記問題点を解消すべく、多関節ア
ームを用いることなく、塗装ガンの塗料噴射角度を制御
し、多角的に塗料噴射角度設定ができる廉価な塗装ガン
の塗料噴射角度設定Ｉａ構の提供を、その課題とするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構は、その可動
側に取り付けた旋回部材をその可動軸を中心に回動させ
る第１旋回手段と、前記第１旋回手段をその可動軸を中
心に回動させる第１往復動手段と、前記旋回部材を回動
させる第１旋回手段の可動軸線上に配設した第１塗装ガ
ンと、前記旋回部材に取り付けた第２塗装ガンの塗料噴
射角度を２段階に角変位させる第２往復動手段と、前記
２段階に角変位させる第２塗装ガンの塗料噴射角度をそ
の可動軸対象に変化させる第２旋回手段からなるもので
ある。

［作用］ 斯くの如く構成することにより、その可動側に取り付け
た旋回部材をその可動軸を中心に６２２度回動せる揺動
式アクチュエータ等から構成される第１旋回手段と、前
記第１旋回手段をその可動軸を中心に６１度回動させる
複動式シリンダ等から構成される第１往復動手段と、前
記旋回部材を回動させる第１旋回手段の可動軸の延長線
上に配設した第１塗装ガンと、前記旋回部材に取り付番
プだ第２塗装ガンの塗料噴射角度を６４度と０４−０５
度の２段階に角変位させる複動式シリンダ等から構成さ
れる第２往復動手段と、前記２段階に角変位させる第２
塗装ガンの塗料噴射角度をその可動軸対称に変化させる
第２旋回手段によって、水平に０度、０１度、０２度、
θ１＋０２度と回動することができ、更に、垂直方向に
０４−６５度、０４度及び第２旋回手段の軸対称の位置
、即ち、第２旋回手段の軸の角度をα度とすると、２α
−（θ４−６５）度、２α−０４度に角変位することが
できる。

［実施例コ 第１図及び第２図は、本発明の塗料噴射角度設定機構を
用いた実施例の塗装ロボットの塗装ガンのＸ軸位置設定
手段の駆動部、Ｙ軸位置設定手段の駆動部、Ｘ軸位置設
定手段の駆動部を示す要部の正面図及び側面図である。

Ｘ軸アーム×１は本体ベースＢＥに垂直に配設された支
柱ＰＯに対して直角に設ける。即ち、本体ベースＢＥと
平行してＸ軸アーム×１が並設される。また、Ｘ軸アー
ム×１に対して直角に交わるＺ軸アームＺ１を、Ｘ軸ア
ームＸ１のＸ軸ボールネジＸ２と螺合したＸ軸送り台×
３に取り付ける。即ち、前記Ｚ軸アームＺ１は支柱ＰＯ
に対して平行となり、そして、Ｘ軸アーム×１に対して
直角に交わる。Ｙ軸アームＹ１をＺ軸アームＺ１に取り
付ける。即ち、Ｙ軸アームＹ１はＸ軸アーム×１及び２
軸アームＺ１に対して直角に配設されることになる。

前記各軸アームの基本的な位置設定手段の構成は、Ｘ軸
アームＸ１及びＹ軸アームＹ１及び２軸アームＺ１の３
者が共通しているから、第３図のＹ軸アームＹ１の塗装
ガン位置設定手段の構成により、その要部の構成を説明
する。

ＹＩＩＦｌｌｌエアーモータＹＡＭの回転はモータ軸Ｙ
９からＹ軸カップリングＹ８を介して、ディスクタイプ
のＹ軸エアーブレーキＹＡＢの軸に伝達されるように接
続され、そして、Ｙ軸エアーブレーキＹＡＢを介してＹ
＠ボールネジＹ２を回動させる。

前記Ｙ軸カップリングＹ８には多数のスリットを穿設し
た回転板Ｙ５が固着されていて、角度検出部Ｙ６によっ
て磁気的に回転及び角度検出を行うべく回転・角度セン
ナを構成している。なお、前記回転・角度センサのパル
ス数と送り台Ｙ３との移動距離は、Ｙ軸ボールネジＹ２
のピッチ及び回転板Ｙ５のスリット数によって、任意に
設定される。前記回転板Ｙ５と角度検出部Ｙ６は、一般
に角度センサ或いは回転センサと呼称されており、公知
であるので、その詳細な説明は省略する。また、Ｙ軸エ
アーモータＹＡＭ及びＹ軸エアーブレーキＹＡＢについ
ても、同様に公知であるので、その詳細な説明は省略す
る。

前記Ｙ軸エアーモータＹＡＭと取付部材Ｙ１０とＹ軸エ
アーブレーキＹＡＢは駆動源支持部材Ｙ１１に固着され
ており、更に、取付部材Ｙ１０と駆動源支持部材Ｙ１１
間も固着される。或いは、取付部材Ｙ１０と駆動源支持
部材Ｙ１１を一体に形成する。これら、取付部材Ｙ１０
と駆動源支持部材Ｙ１１は、Ｙ軸アームＹ１に取り付け
られる。また、前記駆動源支持部材Ｙ１１には２本のＹ
軸ガイドレールＹ１３の端部が取り付けられており、ま
た、前記Ｙ軸ガイドレールＹ１３の他端は、Ｙ軸アーム
゛７１に取り付けられたレール支持部材Ｙ１２に取り付
けられることにより、Ｙ軸ガイドレールＹ１３はＹ軸ア
ームＹ１に並設される。Ｙ軸ガイドレールＹ１３を摺動
する摺動部及びＹ軸ボールネジＹ２と螺合するネジ部を
有する送り台Ｙ３は、Ｙ軸エアーモータＹＡＭによって
回転するＹ軸ボールネジＹ２により、Ｙ＠ガイドレール
Ｙ１３上を摺動し、Ｙ＠ガイドレールＹ１３に従って直
線運動を行う。これらの各構成は、Ｘ軸アーム×１及び
Ｙ軸アームＹ１及びＺ軸アームＺ１が共通するものであ
る。

そして、Ｘ軸アーム×１の送り台Ｘ３はＺｌｔＩＩＩｌ
アームＺ１の送り台Ｚ３が相互に取り付けられており、
Ｚ軸アームＺ１の下部にはＹ軸アームＹ１が取り付けら
れている。前記Ｙ軸アームＹ１の送り台Ｙ３は、塗装ガ
ン及びその取付手段を具備している。

前記塗装ガン及びその取付手段について第３図及び第４
図の要部拡大図を用いて説明する。

送り台Ｙ３には懸垂軸受１が取付部材２によって堅固に
固着されており、前記懸垂軸受１の可動軸３には水平旋
回部材４が軸支されており、前記懸垂軸受１によって、
後述する第１旋回用及び第２旋回用揺動式アクチュエー
タＡＣ１及びＡＣ２並びに第１塗装ガンＧＵＮＩ及び第
２塗装ガンＧＵＮ２等を懸垂している。

即ち、本実施例のＹ軸の如く、塗装ガン等を取り付けた
送り台Ｙ３を移動させるエアーモータ等で構成され、−
次元または二次元または三次元空間の所定の位置に塗装
ガンを移動する塗装ガン駆動手段に懸垂軸受が取り付け
られている。

前記水平旋回部材４には第１旋回用１１ｉ動式アクチュ
エータＡＣ１の固定側が固着されており、前記第１旋回
用揺動式アクチュエータＡＣ１の可動側には、その軸１
０に旋回補助部材５が取り付けられている。

前記水平旋回部材４はロッド取付部４ａを有していて、
第１複動式シリンダＣＬ１のピストンロッドＣＬ１１の
結合部６との間を軸６ａによって軸着している。前記第
１複動式シリンダＣＬＩのシリンダ部は、送り台Ｙ３に
固着したシリンダ取付部材の補助部材８に起立するよう
に固着された補助片８ａに上下を軸支したシリンダ取付
部材７に固着されている。前記第１旋回用揺動式アクチ
ュエータＡＣ１の可動軸１０の上端部は、旋回補助部材
５に固着されており、その下端部は旋回部材１１に固着
されている。そして、旋回部材１１には第１塗装ガン取
付部材１２によって、第１塗装ガンＧＵＮ１が螺子止め
されている。第１塗装ガンＧｔＪＮ１は螺子１２ａを中
心に塗料噴射角度を設定することができる。通常、前記
懸垂軸受１の可動軸３、水平旋回部材４の可動軸、第１
塗装ガンＧＵＮ１の噴射方向の中心軸は同軸上に配設さ
れる。したがって、旋回補助部材５が１８０８０度回動
も、水平旋回部材４が回動しても、第１塗装ガンＧＵＮ
１の噴射方向の中心軸が移動することかない。

前記旋回部材１１は０６度折曲されていて、その折曲さ
れた端部に第２塗装ガンＧＵＮ２が配設されている。即
ち、旋回部材１１には第２旋回用揺動式アクチュエータ
ＡＣ２の固定側が固着されており、その可動軸２１には
上端部がシリンダ支持部２２に、その下端部がガン旋回
部材２３に固着されている。第２複動式シリンダＣＬ２
のシリンダ側の一端は、前記シリンダ支持部材２２に軸
支されており、そのピストンロッドＣＬ１１の端部はＬ
字状の駆動アーム２５の端部に軸支されている。前記り
字状の駆動アーム２５のＬ字状の屈曲部は前記ガン旋回
部材２３に軸支されている。前記ガン旋回部材２３には
直線状のアーム２４も軸支されていて、両アーム２４及
び２５の端部は、第２塗装ガン取付部材２６に軸支され
ている。更に、第２塗装ガン取付部材２６にはスペーサ
を介在させて第２塗装ガンＧＬＪＮ２が螺子止めされて
いる。

次に、第５図から第８図の塗装ガンの姿勢、即ち、第１
複動式シリンダＣＬＩ及び第１旋回用揺動式アクチュエ
ータＡＣ１が駆動した場合の旋回部材１１の位置を説明
する説明図を用いて、更に塗装ガンの姿勢について説明
する。

第５図から第８図は第４図のＡ−Ａ切断線で切断した場
合の要部を示す断面図である。

第５図は第１旋回用揺動式アクチュエータＡＣ１及び第
１複動式シリンダＣＬ１が、第４図の位置状態にあると
きを実線で示したものである。そして、第１複動式シリ
ンダＣＬ１のピストンロッドＣＬ１１のみをキャップ側
に変化させたとき、結合部６が移動し、一点鎖線で示す
様に０１度水平旋回部材４が回動する。水平旋回部材４
は第１旋回用揺動式アクチュエータＡＣ１の固定側に固
着されているから、旋回部材１１を０１度だけ回動する
ことになる。

また、第１旋回用揺動式アクチュエータＡＣ１の可動側
を０２度のみ回動すると、旋回部材１１は０２度回動じ
、一点鎖線で示す位置になる。

即ち、第１複動式シリンダＣＬＩのピストンロッドＣＬ
１１をキャップ側に移動させると、第６図の如く０１度
水平旋回部材４が回動し、それによって、第１旋回用揺
動式アクチュエータＡＣＩの可動側が固定側と一体とな
って回動し、旋回部材１１を第５図の実線の位置から０
１度回動することになる。

また、第５図の実線の位置において、第１旋回用揺動式
アクチュエータＡＣＩの可動側が０２度回動じ、旋回部
材１１を第７図に示す様に第５図の位置から０２度回動
し、第２塗装ガンＧＵＮ２を水平位置において０２度回
動することになる。

更に、第５図の実線の位置において、第１複動式シリン
ダＣＬＩのピストンロッドＣＬ１１をキャップ側に移動
させると共に、第１旋回用揺動式アクチュエータＡＣ１
の可動側を回動させると、第８図に示す様に第２塗装ガ
ンＧＵＮ２を水平方向に０１十〇２度だけ回動する。

このとき、前記角度θ１＝９０度、θ２＝１８０度に設
定すれば、旋回部材１１は第１複動式シリンダＣＬＩと
第１旋回用揺初式アクチュエータＡＣＩによって、第２
塗装ガンＧＵＮ２の水平位置を９０度毎にその停止位置
を設定することができる。

一方、旋回部材１１に取り付けられた第２塗装　゛ガン
ＧＵＮ２の噴射方向の中心軸は次の様に変化する。

第２複動式シリンダＣＬ２のピストンロッドＣＬ２１が
ヘッド側にあるとき、第４図の実線で示す様に第２塗装
ガンＧｕＮ２の中心軸は、第２旋回用揺動式アクチュエ
ータＡＣ２の中心軸と同一軸上で旋回部材１１の折曲角
度０６度に対して垂直、即ち、第１塗装ガンＧＵＮＩの
中心軸に対して、６４度傾いた状態にある。そして、第
２複動式シリンダＣＬ２のピストンロッドＣＬ２１がキ
ャップ側にあるとき、第４図の一点鎖線で示す様に第２
塗装ガンＧＵＮ２の中心軸は０５度変化して、その中心
がθ４−θ５度となる。

即ち、第９図及び第１０図の第２旋回用揺動式アクチュ
エータＡＣ２の軸方向からみた回動を説明する要部平面
図に示す様に、第４図の一点鎖線の位置に第２塗装ガン
ＧＬＩＮ２があるとき、第９図の実線の如くなる。この
状態にあって、第２旋回用揺動式アクチュエータＡＣ２
が０３度回動すると、シリンダ支持部材２２を０３度回
動させ、同時にガン旋回部材２３、第２塗装ガン取付部
材２６が一体となって回動するから、第１０図に示ず第
２塗装ガンＧＵＮ２の位置となる。第２塗装ガンＧＵＮ
２の噴射方向の中心は第９図の０４−０５度から第２旋
回用揺動式アクチュエータＡＣ２の可動軸を線対称の軸
とする位置に変化する。

しかし、第２塗装ガンＧＵＮ２が第４図の実線で示す位
置にあるとき、第２旋回用揺動式アクチュエータＡＣ２
がθ３度回動じても、第２塗装ガンＧｕＮ２が第２旋回
用揺動式アクチュエータＡＣ２の可動軸と同一軸の延長
線上に設定されているから、第２塗装ガンＧＬＪＮ２の
噴射方向の中心が変化することがない。

例えば、旋回部材１１の折曲角度θ４−４５度とし、第
２塗装ガンＧＵＮ２の中心軸を塗装ガン旋回用揺動式ア
クチュエータＡＣ２の可動軸２１の中心軸上に設定する
と共に、第２複動式シリンダＣＬ２によって変化させら
れる第２塗装ガンＧｔＪＮ２の噴射方向の中心が垂直方
向に６５−２２゜５度だけ変化するように設定すれば、
第２複動式シリンダＣＬ２のピストンロッドＣＬ２１を
ヘッド側にしたとき、第２塗装ガンＧＵＮ２の噴射方向
は垂直方向下向きから０４−４５度角変位した位置とな
り、ピストンロッドＣＬ２１をキャップ側にしたとき、
θ４−０５−２２．５度の位置となる。

そして、第２旋回用アクチュエータＡＣ２が０３＝１８
０度回動すると、第２塗装ガンＧＵＮ２の垂直方向噴射
角度はθ４＋θ５　＝６７．５度となる。

このように、第１複動シリンダＣＬＩと第１旋回用揺動
式アクチュエータＡＣ１は、第２塗装ガンＧＵＮ２を水
平方向に回転させるのに使用される。したがって、第１
旋回用揺動式アクチュエータは旋回を目的とするもので
あり、所定の回転角だけ回動でき、その状態を維持でき
る旋回手段であれば使用可能である。また、第１複動シ
リンダＣＬＩについても直線運動を回転角変位に変換し
、その状態を維持できる往復動手段であれば使用可能で
ある。

同様に、第２複動シリンダＣＬ２と第２旋回揺動式アク
チュエータＡＣ２も、前者同様に直線運動を回転角変位
に変換しその状態を維持できる往復動手段、及び所定の
回転角だけ回動できその状態を維持できる旋回手段の使
用が勾能である。また、第２塗装ガンの塗料噴射角度は
往復動手段で２段階に角変位されているが、第４図の実
施例の如く、旋回部材１１の折曲角度はθ６−４５度と
し、第２塗装ガンＧＵＮ２の塗料噴射角度を前記旋回部
材１１に対して垂直とすると共に、第２塗装ガンＧＵＮ
２の塗料噴射角度を第２旋回用揺動アクチュエータＡＣ
２の可動軸と同一軸線上に設定しているが、必ずしも、
前記第２塗装ガンＧＬＩＮ２の塗料噴射角度を第２旋回
用揺動式アクチュエータＡＣ２の可動軸と同一軸線上に
設定する必要はない。

即ち、前記第２塗装ガンＧＵＮ２の塗料噴射角度を第２
旋回用揺動式アクチュエータＡＣ２の可動軸と同一軸線
上に設定することは、第２塗装ガンＧＬＩＮ２の垂直方
向の角変位を３段に設定することを意図するものである
が、前記第２塗装ガンＧＵＮ２の塗料噴射角度を第２旋
回用揺動式アクチュエータＡＣ２の可動軸と同一軸線上
に設定しなければ、第２塗装ガンＧＵＮ２の垂直方向の
角変位を４段に設定することができる。

例えば、旋回部材１１の折曲角度θ６＝７５度とし、第
２旋回用揺動アクチュエータＡＣ２の可動軸をそれに垂
直とすると共に、第２複動シリンダＣＬ２のピストンロ
ッドＣＬ２１のヘッド側のときの第２塗装ガンＧＵＮ２
の塗料噴射角度を０４＝６０度、θ５−３０度に設定す
れば、第２塗装ガンＧｔＪＮ２の塗料噴射角度を３０度
、６０度、９０度、１２０度と角変位させることができ
る。

これら、旋回部材１１の折曲角度及び第２塗装ガンＧＵ
Ｎ２の塗料噴射角度の設定は、第１及び第２塗装ガンＧ
ＵＮ１及びＧＵＮ２の塗料噴射床がり角度及び被塗装物
の性状等によって任意に決定される事項である。

次に、第１図から第４図に示された機構を駆動する空気
圧回路について、第１１図から第１４図を用いて説明す
る。

第１１図は、第１塗装ガンＧＵＮ１及び第２塗装ガンＧ
ＵＮ２のガン姿勢制御系用及びガン作動制御系用空気圧
回路である。

エアーポンプ等の空気圧用圧力源から供給された空気圧
は、自動ドレイン排出器付きフ□ィルタでゴミや水分を
除去し、減圧弁で圧力を調整し、ルプリゲータで潤滑油
を供給する公知の空気圧調整ユニットＡｔＪによって所
定の空気圧を得て、各バルブにその空気圧を供給する。

ソレノイドＧ２１によってｎｐ副制御れる５ボート２ポ
ジシヨンバルブからなるガン水平θ１旋回用バルブＲＺ
θ１に導かれた空気圧は、第、１複動式シリンダＣＬＩ
をヘッド側或いはキャップ側にピストンロッドＣＬＩＩ
を変位することにより、第２塗装ガンＧＵＮ２の位置を
水平方向に０１度回動させる。また、ソレノイドＧ２２
によって開閉制御される５ボート２ポジシヨンバルブか
らなるガン水平θ２度旋回用バルブＲＺθ２に導かれた
空気圧は、第１旋回用揺動式アクチュエータＡＣ１をθ
２２度回動せ、第２塗装ガンＧＵＮ２の位置を水平方向
に０２度変化させる。

同様に、ソレノイドＧ２３によって開閉制御される５ボ
ート２ポジシヨンバルブからなる垂直方向角度０５設定
用パルプＨθ５に導かれた空気圧は、第２複動式シリン
ダＣＬ２のピストンロッドＣＬ２１をヘッド側或いはキ
ャップ側に変化させ、第２塗装ガンＧＵＮ２の垂直方向
の角度を０５だけ変化させる。そして、ソレノイドＧ２
４によって開閉制御される５ボート２ポジシヨンバルブ
からなる垂直方向角度０３設定用パルプＨθ３に尋かれ
た空気圧は、第２旋回用揺動式アクチュエータＡＣ２を
θ３３度回動せ、第２塗装ガンＧＵＮ２の垂直方向の角
度をθ４−θ５度だ１プ変化させる。なお、前記第１及
び第２複動式シリンダＣＬＩ及びＣ１０並びに第１旋回
用揺動式アクチュエータＡＣ１及びＡＣ２の各ボートと
各バルブＲＺθ１、ＲＺθ２、ＨＯ２、ＨＯ２のボート
との間には、逆止め弁と可変絞り弁とを並列接続したス
ピードコントローラが挿入されており、ピストンロッド
の移動速度及びアクチュエータの旋回速度を任意に設定
している。

また、空気圧調整ユニットＡＵからの空気圧は、ソレノ
イド（３２Ｇで開閉制御される３ボート２ポジシヨンバ
ルブからなるエアー供給用バルブＧＵＮ１１及び３ボー
ト２ポジシヨンバルブからなるエアー供給用バルブＧ　
Ｕ　Ｎ　２１に導かれ、第１塗装ガンＧＵＮ１　、第２
塗装ガンＧＵＮ２の吹付用エアーとして使用する。更に
、第１塗装ガンＧＵＮ１及び第２塗装ガンＧＬＩＮ２に
は、ソレノイドＱ２５、ソレノイド３２８によって開開
制御する２ボート２ポジシヨンバルブからなる塗料供給
制御用バルブＧ　Ｕ　Ｎ　１Ｇ及びＧ　Ｕ　Ｎ　２Ｇに
よって、圧力源からの空気圧を自動ドレイン排出鼎付き
フィルタ及び逆止め弁と可変絞り弁からなるスピードコ
ントローラを介して導き、第１塗装ガンＧＵＮ１及び第
２塗装ガンＧＵＮＺ内のシリンダ（図示せず）を制御し
、第１塗装ガンＧＵＮ１、第２塗装ガンＧＵＮ２から噴
射する吹付塗料の制御を行う。

空気圧調整ユニットＡＵから供給される空気圧は、各軸
位置設定系へ導かれる。

第１２図はＸ軸位置設定系の空気圧回路である。

Ｘ軸アーム×１側の駆動系に供給された空気圧はソレノ
イドＸ２１Ｆ及びソレノイドＸ２１Ｒによって開閉制御
される５ボート３ポジシヨンパルプからなるＸ軸エアー
モータ用バルブＸＦＲに供給される。Ｘ軸エアーモータ
ＸＡＭは前記ソレノイドＸ２１Ｆが駆動されたとき、正
回転を行い、前記ソレノイドＸ２１Ｒが励磁されたとき
逆回転を行う。

前記Ｘ軸エアーモータＸＡＭの回転速度は、Ｘ軸エアー
モータＸＡＭの排気ボート側の絞り弁Ｘ２６によって決
定されるが、ソレノイドＸ２２で開閉制御される２ボー
ト２ポジシヨンバルブからなる高速設定バルブｘＳを開
閉することによって、前記絞り弁Ｘ２６の回路をバイパ
スさせることができる。

したがって、前記ソレノイドＸ２２の励磁により、Ｘ軸
エアーモータＸＡＭは高速回転することになる。

一方、Ｘ軸位置設定系の空気圧回路に導かれた空気圧は
、減圧弁Ｘ２５で減圧された空気圧としてソレノイドＸ
２３及び手動押ボタンスイッチで開閉制御を行う３ボー
ト２ポジシヨンバルブからなるＸ軸エアーブレーキ用バ
ルブＸＢを通して、Ｘ軸エアーブレーキＸＡＢに導かれ
る。通常、減圧された空気圧はＸ軸エアーブレーキ用バ
ルブＸＢによってＸ軸エアーブレーキＸＡＢに導かれて
おりブレーキ状態となるから、Ｘ軸エアーモータＸＡＭ
の回転を拘束する。前記Ｘ軸エアーブレーキ用バルブＸ
Ｂが閉じると、Ｘ軸エアーブレーキＸＡＢの空気圧が急
速排気弁Ｘ２４によって排出され、Ｘ軸エアーブレーキ
ＸＡＢのブレーキ状態を解除する。なお、このときのブ
レーキ速度は、逆止め弁及び絞り弁からなるスピードコ
ントローラによって決定される。

この様にして、Ｘ軸アーム×１側の位置設定系の空気圧
回路が作動するが、第１３図のＹ軸位置設定系及び第１
４図のＺ軸位置設定系の空気圧回路においても同様に作
動するので、その動作説明を簡略化する。

Ｙ軸エアーモータ用バルブＶＦＲはソレノイドＹ２１Ｆ
及びソレノイドＹ２１Ｒで開閉制御される。

Ｙ軸エアーモータＹＡＭはソレノイドＹ２２で開閉制御
される２ボート２ポジシヨンバルブからなる高速設定用
バルブＹＳによって高速回転制御が行われる。Ｙ軸エア
ーブレーキＹＡＢは減圧弁Ｙ２５で減圧された空気圧を
２ボート２ポジシヨンバルブからなるエアーブレーキ用
バルブＹＢによって制御される。なお、絞り弁Ｙ２６は
Ｙ軸エアーモータＹＡＭの回転速度制御用であり、急速
排気弁Ｙ２４はＹ軸エアーブレーキＹＡＢの制御に用い
るものである。

そして、第１４図のＺ軸アームＺ１側の位置設定系に供
給された空気圧は、ソレノイドＺ２７で開閉制御する３
ボート２ポジシヨンバルブからなる前進用バルブＺＦ及
びソレノイド２２８で開閉制御する３ボート２ポジシヨ
ンバルブからなる後退用バルブＺＲ並びにそれらのバル
ブによって開閉制御される５ボート３ポジシヨンバルブ
からなる２軸エアーモータ用バルブＺＦＲによって２軸
工アーモータＺＡＭが正・逆転制御される。前記Ｚ軸エ
アーモータＺＡＭの回転速度は、排気ボート側の絞り弁
Ｙ２６によって決定されるが、ソレノイドＺ２２で開閉
制御する２ボート２ポジシヨンバルブからなる高速設定
用バルブＺＳを開くことで、２軸工アーモータＺＡＭを
高速回転させることができる。

一方、Ｚ軸アームＺ１側の位置設定系に供給された空気
圧は、減圧弁２２５にも導かれ、そこで、所定の圧力に
減圧され、手動押ボタン及びソレノイドＺ２３で開閉制
御される３ボート２ポジシヨンバルブからなるエアーブ
レーキ用バルブＺＢを通して、２軸エアーブレーキＺＡ
Ｂに導かれる。通常、減圧された空気圧がエアーブレー
キ用バルブＺＢによってＺ軸エアーブレーキＺＡＢに導
かれておりブレーキ状態となるから、Ｚ軸１アーモータ
ＺＡＭの回転を拘束することになる。前記バルブＺＢが
閉じると、Ｚ軸エアーブレーキＺＡＢの空気圧が急速排
気弁Ｚ２４によって排出され、Ｚ軸エアーブレーキＺＡ
Ｂのブレーキ状態を解除する。

以上の各軸位置設定系及び塗装ガン姿勢制御系及びガン
作動制御系は、マイクロコンピュータ等で制御されるが
、本発明の要旨とは直接関係がないからその制御Ｉ説明
は省略する。

この様に本発明の実施例においては、第２塗装ガンの塗
料噴射角度を０４度とθ４−θ５度の２段階に角変位さ
せる空気圧で作動する複動式シリンダ等から構成された
第２往復動手段と、前記２段階に角変位させる第２塗装
ガンの塗料噴射角度をその可動軸対称に変化させる空気
圧で作動する旋回用揺動式アクチュエータから構成され
る第２旋回手段と、前記第２往復動手段及び第２旋回手
段を取り付けた旋回部材と、前記旋回部材をその可動軸
中心に６２度水平に回動させる空気圧で作動する旋回用
揺動式アクチュエータから構成される第１旋回手段と、
前記旋回部材を回動させる第１旋回手段をその可動軸を
中心にθｉｌ水平に回動させる空気圧で作動する複動式
シリンダ等から構成される第１往復動手段と、前記旋回
部材を回動させる第１旋回手段の可動軸上に配設した第
１塗装ガンと、これらを懸垂する前記第１旋回手段に取
り付けた懸垂軸受手段から塗装ガンの塗料噴射角度設定
機構を構成したものである。

そして、前記旋回部材に配設した第２旋回用揺動式アク
チュエータの可動軸の延長線上に、第２塗装ガンの塗料
噴射角度を設定し、且つ、それが垂直方向に４５度の傾
度を有するものにおいては、θ４−０６−４５度、θ５
　＝２２．５度に設定すれば、第２塗装ガンの塗料噴射
角度を垂直方向に−６７，５度、−４５度、−２２，５
度、２２゜５度、４５度、６７．５度と角変位させるこ
とができる。

また、θＢ＝７５１とし、θ４＝６０度、θ５−３０度
に設定すれば、第２塗装ガンの塗料噴射角度を垂直方向
に一１２０度、−９０度、−６０度、−３０度、３０度
、６０度、９０度、１２０度と角変位させることができ
る。

そして、第１旋回用揺動式アクチュエータの回動θ２＝
１８０度、第１往復動手段による回動を０１＝９０度に
設定すれば、旋回部材、即ち、第２塗装ガンを０度、９
０度、１８０度、２７０度と回動することができる。

したがって、第１旋回手段及び第１往復動手段並びに第
２旋回手段及び第２往復動手段を同時に駆動すれば、三
次元空間を多角的に第２塗装ガンの角度設定ができる。

第１塗装ガンとの組み合せを行えば、被塗装物に必要な
全塗料噴射角度を設定することができる。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明は第１旋回手段と、前記第１旋回手
段をその可動軸中心に回動させる第１往復動手段と、前
記旋回部材を回動させる第１旋回手段の可動軸心の延長
線上に配設した第１塗装ガンと、前記旋回部材に取り付
けた第２塗装ガンの塗料噴射角度を２段階に角変位させ
る第２往復動手段と、前記２段階に角変位させる第２塗
装ガンの塗料噴射角度をその可動軸対称に変化させる第
２旋回手段からなるものであるから、高価な油圧系によ
る多関節アームを用いることなく、塗装ガンの塗料噴射
角度を制御し、多角的に塗料噴射角度設定ができる廉価
な塗装ロボットの塗装ガンの塗料噴射角度設定機構とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の塗装ロボットの正面図、第２
図は第１図で示した塗装ロボットの側面図、第３図は位
置設定手段の要部の構成図、第４図は塗装ガン及びその
取付手段の要部拡大正面図、第５図から第８図は第４図
のＡ−Ａ切断線で切断した要部断面図で塗装ガンの水平
方向の角変化を示す説明図、第９図から第１０図は第１
旋回用揺動式アクチュエータの軸方向からみた要部平面
図で塗装ガンの垂直方向の角変位を示す説明図、第１１
図はガン姿勢制御系用及びガン作動制御系用空気圧回路
図、第１２図はＸ＠位置設定系の空気圧回路図、第１３
図はＹ軸位行設定系の空気圧回路図、第１４図はＺ軸位
置設定系の空気圧回路図である。 図において、 ＡＣｌ・・・第１旋回用揺動式アクチュエータ、ＡＣ２
・・・第２旋回用揺動式アクチュエータ、ＧＵＮｌ・・
・第１塗装ガン、 ＧＵＮ２・・・第２塗装ガン、 ＣＬ’ｌ・・・第１複動式シリンダ、 Ｃ１０・・・第２複動式シリンダ、 ＣＬｌｌ、　ＣＬ２１・・・ピストンロッド、１・・・
懸垂軸受、　　　　４・・・水平旋回部材、５・・・旋
回補助部材、　　１０．２１・・・可動軸、１１・・・
旋回部材、 １２・・・第１塗装ガン取付部材、 ２２・・・シリンダ支持部材、 ２６・・・第２塗装ガン取付部材、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗装ガン駆動手段に固着した懸垂軸受にその固定
   側を取り付けると共に、その可動側に取り付けた旋回部
   材をその可動軸を中心に回動させる第１旋回手段と、前
   記第１旋回手段をその可動軸を中心に回動させる第１往
   復動手段と、前記旋回部材を回動させる第１旋回手段の
   可動軸の延長線上に配設した第１塗装ガンと、前記旋回
   部材に取り付けた第２塗装ガンの塗料噴射角度を２段階
   に角変位させる第２往復動手段と、前記２段階に角変位
   させる第２塗装ガンの塗料噴射角度をその可動軸の延長
   線を軸対称として変化させる第２旋回手段からなること
   を特徴とする塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
2. （２）前記第１往復動手段及び第２往復動手段を、複動
   式シリンダで構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
3. （３）前記第１旋回手段及び第２旋回手段を、揺動式ア
   クチュエータで構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
4. （４）前記第１旋回手段及び第２旋回手段並びに第１往
   復動手段及び第２往復動手段を、空気圧式としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項または第
   ３項に記載の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
5. （５）前記第１往復動手段によって回動する角度を、９
   ０度としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
6. （６）前記第１旋回手段によって前記旋回部材を回動す
   る角度を、１８０度としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。
7. （７）前記第２塗装ガンの塗料噴射角度を２段階に角変
   位させる角度を、垂直軸に対して２２．５度と４５度と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の塗
   装ガンの塗料噴射角度設定機構。
8. （８）前記第２旋回手段の可動軸を、垂直軸に対して４
   ５度とし、前記旋回部材を回動する角度を、１８０度と
   することを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の塗
   装ガンの塗料噴射角度設定機構。
9. （９）前記第２塗装ガンの塗料噴射角度を２段階に角変
   位させる角度を、垂直軸に対して３０度と６０度とする
   と共に、前記第２旋回手段の可動軸を、垂直軸に対して
   ７５度とし、前記旋回部材を回動する角度を、１８０度
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   塗装ガンの塗料噴射角度設定機構。