JPS6255903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は塗装用ロボツト装置に係り、特にエア
霧化式スプレーガンと工業用ロボツトを組合せて
なる自動塗装用のロボツト装置に関する。

(2) 技術の背景 最近工業塗装ラインに工業用ロボツトを取り入
れることが多くなつているが、その目的とすると
ころは無人化と生産性向上による生産コストの低
減、品質の向上、作業環境の改善などの実現にあ
る。

一般に塗装用のロボツトはテイーチング・プレ
イバツク式のものが使用されており、それは作業
者が教えたとおりの動きを記憶装置に記憶し（テ
イーチング）、その記憶内容にもとづいて連続動
作により塗装する（プレイバツク）ように設計さ
れているものであるが、その自由軌跡性により、
特に複雑な形状の被塗物の塗装や大きくわん曲し
た部分、コーナー部、溝部分等の局部的な補正塗
装に利用されて効果をあげているものである。そ
してこれら塗装ロボツトには、一般にエアまたは
エアレスガンが装着されており、ロボツト制御部
からの指令にもとづき塗料吐出が自動的にオン・
オフされるようになつている。

しかして、前記塗装用ロボツトによる実際の塗
装作業においては、通常、あらかじめ被塗物の小
面積部分に対応したスプレーパターン（すなわち
比較的小パターン）を設定し、同一のスプレーパ
ターンで塗装することが行われており、したがつ
て大面積部分に対しては複数回の塗り工程を必要
とし、塗装時間が延長することとなり、所定の塗
装時間内でロボツトによる塗装処理が充分に行え
ないという問題がある。このため被塗物の面積に
対応してスプレーパターン幅を自動的に変更し得
る塗装用ロボツト装置の実現が望まれているとこ
ろである。

(3) 従来技術と問題点 一般に使用されているスプレーガンは手動によ
りスプレーパターン幅の調節ができるようになつ
ているが、前記ロボツトに装着した場合その動作
中におけるパターン変更は不可能となり、実質的
に一つのスプレーパターンで塗装せざるを得ず、
また遠隔操作によりスプレーパターン幅を変更し
得るガンも検討されているが、いまだロボツト塗
装に実用化した例はみられず、塗装工程時間の短
縮や無人化が十分に達成されていない。

(4) 発明の目的 本発明は上記従来技術の課題に鑑み、ロボツト
塗装中においても被塗物の形状に応じてスプレー
パターン幅を自動的に変更し得る塗装用ロボツト
装置の提供を目的とするものである。

(5) 発明の構成 本発明は、テイーチング・プレイバツク式塗装
用ロボツトとエア霧化式スプレーガンの組合せに
おいて、該スプレーガンとして塗料霧化用空気通
路とスプレーパターン成型用空気通路とを互いに
独立した二系統に設けてなるものを用い、前記ス
プレーガンへのエアの供給はエア源に接続して設
けたエアレギユレータ、電磁弁およびエアバルブ
の複数の組合せからなるエア制御部によつて行
い、該エア制御部にはまたエアレギユレータと電
磁弁との組合せからなるペイントバルブ開閉用の
制御機能を設け、かかるエア制御部を他に設けた
塗装制御部およびロボツト制御部と相互に電気的
に接続したことを特徴とする１の塗装用ロボツト
装置、または前記スプレーガンのスプレーパター
ン成型用空気通路とエア源との間に電−空変換装
置を内装したエア制御部を設け、該エア制御部と
塗装制御部およびロボツト制御部との間を相互に
電気的に接続したことを特徴とする１の塗装用ロ
ボツト装置を提供する。

(6) 発明の実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図は本発明にかかるロボツト装置における
各装置の配置と系統を示す図である。同図におい
て、１はロボツトであり、基台２上に回転テーブ
ル３が設けられており、該回転テーブル３上に支
柱４、該支柱４の一端にアーム５、該アーム５の
先端に手首６にはスプレーガン７が取り付けられ
ている。また回転テーブル３上には駆動用シリン
ダ機構（図示せず）が、それぞれピン結合により
支柱４とアーム５を駆動せしめるように配設され
る。またロボツト１に併設して塗料源８およびエ
ア源９が設けられており、塗料は塗料源８からペ
イントレギユレータ１０、色替装置８ａ、ペイン
トバルブ１１を介し、塗料給送ホース１２を通つ
てスプレーガン７へ給送され、一方エアはエア源
９から一旦、エア制御部１３へ給送され、該エア
制御部１３内にて所定の分割制御が行われた後、
一部は塗料霧化用エアホース１４およびスプレー
パターン成型用エアホース１５を通つてスプレー
ガン７へ、また他の一部はペイントバルブ開閉用
エアホース１６を通つてペイントバルブ１１へそ
れぞれ給送される。一方ロボツト１にはロボツト
装置全体の動作を制御するためにロボツト制御部
１７が設けられており、該ロボツト制御部１７か
らの信号にもとづき塗装制御部１８が動作して先
のエア制御部１３が作動することとなり、また油
圧ユニツト１９が駆動してロボツト各部が作動す
るようになつているものである。

ここでエア制御部１３内のエア通路にはエアレ
ギユレータ２０，２１ａ，２１ｂ………２１ｎ，
２２，２３が並列に設けられており、このうちエ
アレギユレータ２０はエアバルブ２０１を介して
先の塗料霧化用エアホース１４と連結され、また
エアレギユレータ２１ａ，２１ｂ………２１ｎは
それぞれエアバルブ２１１ａ，２１１ｂ………２
１１ｎを介して先のスプレーパターン成型用エア
ホース１５と連結されている。また前記エアバル
ブ２０１，２１１ａ，２１１ｂ………２１１ｎに
はそれぞれ電磁バルブ２０２，２１２ａ，２１２
ｂ………２１２ｎが連結されており、これら電磁
バルブ２０２，２１２ａ，２１２ｂ………２１２
ｎはまたエアレギユレータ２２と相互に連結さ
れ、かつ先の塗装制御部１８とそれぞれ電気的に
接続されるようになつている。一方これとは別に
エアレギユレータ２３と連結して電磁弁２３２が
設けられており、該電磁弁２３２はまた先のペイ
ントバルブ開閉用エアホース１６と連結され、か
つ塗装制御部１８と電気的に接続されている。

かかる構成により、エア源９から送られる空気
のうち、塗料霧化用の空気はエアレギユレータ２
０、エアバルブ２０１を介し、塗料霧化用エアホ
ース１４を経てスプレーガン７へ供給され、スプ
レーパターン成型用の空気はエアレギユレータ２
１ａ，２１ｂ………２１ｎ、エアバルブ２１１
ａ，２１１ｂ………２１１ｎを介し、スプレーパ
ターン成型用エアホース１５を経てスプレーガン
７へ、またペイントバルブ開閉用の空気はエアレ
ギユレータ２３、電磁弁２３２を介し、ペイント
バルブ開閉用エアホース１６を経てペイントバル
ブ１１へ、さらに他の一部の空気はエアレギユレ
ータ２２を介し、電磁弁２０２，２１２ａ，２１
２ｂ………２１２ｎへそれぞれ給送されるもので
ある。

しかしてかかる空気給送の制御は塗装制御部１
８から送られる電気的信号にもとづいて電磁バル
ブ２０２，２１２ａ，２１２ｂ………２１２ｎ，
２３２が作動し、これら電磁バルブから空気信号
が発せられてエアバルブ２０１，２１１ａ，２１
１ｂ………２１１ｎおよびペイントバルブ１１が
開閉するようになつている。特にエアバルブ２１
１ａ，２１１ｂ………２１１ｎについてはいづれ
か一つが選択的に開放されるようになつているも
のであり、したがつてあらかじめエアレギユレー
タ２１ａ，２１ｂ………２１ｎを異なつた圧力に
設定しておけばスプレーパターン幅を多段に変更
することが可能になるものである。かくしてエア
レギユレータ、エアバルブ、電磁弁のｎ数は必要
に応じて任意に選定され得るものである。

また第２図は本発明にかかる他の実施例を示し
たもので、第１図と同一部分は同符号で示され
る。本実施例の特徴とするところはエア制御部１
３内に電−空変換装置２４を設置し、該電−空変
換装置２４とエア源９およびスプレーパターン成
型用エアホース１５との間を相互にエア通路２４
ａ，２４ｂで連結し、かつ塗装制御部１８と電気
的に接続したことである。かかる構成によりエア
源９から送られてくる空気は塗装制御部１８から
の信号にもとづいて作動する電−空変換装置にお
いて連続的に変更せられることとなり、このよう
に圧力調整された空気はスプレーパターン成型用
エアホース１５を経てスプレーガンへ給送され、
結局スプレーパターン幅は連続的に変更し得るこ
ととなるものである。なお第２図中に示されてい
ない他の装置の配置とその系統は第１図に示した
ものとまつたく同一であり、またその機能動作も
第１図につき説明したことと同様である。

以上のように構成した塗装用ロボツト装置によ
り実際の塗装作業を行う場合には、まずテイーチ
ングに際して通常行われる塗装内容の教示と同時
にスプレーパターン幅の変更の教示も行う。これ
ら教示内容は必要に応じて補正部（図示せず）に
より補正されロボツト制御部１７あるいは塗装制
御部１８に記憶される。次に前記記憶内容にもと
づいてロボツト１はプレイバツク動作を行い塗装
作業を実行する。すなわちロボツト制御部１７か
らの信号を受け、油圧ユニツト１９が駆動してロ
ボツト各部が動作し、同時に塗装制御部１８から
の信号を受けてエア制御部１３が作動し、塗料霧
化のオン・オフ制御ならびにスプレーパターン幅
の自動制御が行われる。なおテイーチング時にお
けるスプレーパターン幅の変更の教示は通常の塗
装内容の教示後、補正部（図示せず）を用いて追
加補正するようにしてもよい。またスプレーガン
として装着効率の大きい静電ガンを用いればより
効果的な塗装を行うことができるものである。

第３図は本発明にかかるロボツト装置による塗
装の具体例を示したものである。例えば同図ａに
示すような被塗面積が異なる被塗物を、塗装部位
(A)→(B)→(C)の順にロボツト塗装する場合、同図ｂ
に示すようにそれぞれの被塗面積に対応するスプ
レーパターン幅をLA、LB、LCのごとく設定す
れば、塗り回数は同図ｃに示すようにそれぞれ一
回で済ませることができ、従来例である同図ｄに
示す塗り回数〔１＋３＋２〕回と比較して理解さ
れ得るように塗装工程は大幅に短縮されることと
なる。

(7) 発明の効果 以上説明したように、本発明は通常のロボツト
塗装の持つ機能に加えて被塗物の形状に対応して
スプレーパターン幅を自動的に変更し得る機能を
ももたせるようにしたため、ロボツトの動きを単
純化することが可能となり、塗装工程を短縮化し
得る結果作業能率が向上し、そのおよぼす効果は
非常に大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明にかかる塗装用ロボツ
ト装置の配置と系統図、第３図は塗装作業の具体
例を説明するための図である。 １……ロボツト、２……基台、３……回転テー
ブル、４……支柱、５……アーム、６……手首、
７……スプレーガン、８……塗料源、８ａ……色
替装置、９……エア源、１０……ペイントレギユ
レータ、１１……ペイントバルブ、１２……塗料
給送ホース、１３……エア制御部、１４……塗料
霧化用エアホース、１５……スプレーパターン制
御用エアホース、１６……ペイントバルブ開閉用
エアホース、１７……ロボツト制御部、１８……
塗装制御部、１９……油圧ユニツト、２０，２１
ａ，２１ｂ………２１ｎ，２２，２３……エアレ
ギユレータ、２０１，２１１ａ，２１１ｂ………
２１１ｎ……エアバルブ、２０２，２１２ａ，２
１１ｂ………２１２ｎ，２３２……電磁バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テイーチング・プレイバツク式工業用ロボツ
   トとエア霧化式スプレーガンを組み合せてなる塗
   装用ロボツト装置において、塗料霧化用のエアホ
   ースと連結する一対のエアレギユレータ、エアバ
   ルブと、スプレーパターン成型用のエアホースと
   連結して並列に複数設けた一対のエアレギユレー
   タ、エアバルブと、前記エアバルブのそれぞれと
   連結し、かつ１のエアレギユレータと連結する複
   数の電磁バルブと、ペイントバルブと連結する一
   対のエアレギユレータ、電磁バルブとからなるエ
   ア制御部をエア源とスプレーガンの間に介装し、
   かつ塗装制御部と電気的に接続したことを特徴と
   する塗装用ロボツト装置。 ２ エア制御部内に電−空変換装置を配設し、前
   記電−空変換装置とエア源およびスプレーパター
   ン成型用エアホースとを相互に連結し、かつ塗装
   制御部と電気的に接続したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の塗装用ロボツト装置。