JPS63200859A - 塗装装置 - 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］ 本発明は塗装装置に関し、一層詳細には、自動車車体等
の被塗装物を昇降手段を用いて持ち上げ、その底面部の
所望の個所を塗装ロボットを用いて効率的に塗装するこ
とを可能とした塗装装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、自動車車体のフロア部またはその側縁であるサ
イドシル部は飛石等が当たって損傷したりあるいは海水
等によって腐蝕する虞がある。そのため、このような部
位には、例えば、衝撃吸収特性を有し塩化ビニル系の樹
脂を主成分とする高粘度塗料（以下、ＰＶＣと称する）
が塗布される。

ここで、自動車車体のフロア部等に対し手作業によって
ＰＶＣを塗布する場合、作業者は車体の下部にもぐり込
んで塗装作業を行わなければならないため、作業状態お
よび作業環境が極めて悪く人体に悪影響を及ぼす危険性
が指摘されている。従って、このような塗装作業は、近
年、塗装ロボットによって代行される傾向にある。

ところで、自動車車体のフロア部あるいはサイドシル部
には次工程で部品を組み付けるための非塗装部位があり
、塗装部位は一般に複雑な形状となる。そのため、従来
、比較的複雑な動作制御が可能な多関節型塗装ロボット
を車体の下部に配置して塗装作業を行っている。この場
合、塗装作業時において車体のフロア部等から滴下した
ＰＶＣによって当該塗装ロボントが汚損し動作不良の発
生することが懸念される。従って、このような悪条件下
において使用される塗装ロボットは定期的にメンテナン
スを行う必要があり、稼動率の低下を余儀なくされる欠
点が指摘されている。

一方、前記多関節型塗装ロボットを用いて車体のフロア
部およびサイドシル部の双方を塗装するにはさらに複雑
な動作制御が必要となる。

そのため、例えば、塗装ラインの第１塗装位置において
第１の多関節型塗装ロボットを用いて車体のフロア部の
塗装を行い、次いで、第２塗装位置において第２の塗装
ロボットを用いてサイドシル部の塗装を行っている。こ
の場合、各塗装位置に配置される塗装ロボットの動作制
御は単純化される利点が得られるが、その反面、塗装ラ
インが長くなり、しかも、工程数が増大する不都合が発
生する。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、昇降手段を用いて持ち上げられた被塗装物の底
面部に対して方向制御が可能なノズル部から塗料を射出
する塗装ロボットを前記被塗装物の側部に沿って移動可
能に配設することにより、前記被塗装物の底面部を所望
のパターンで効率的に塗装することが出来ると共に、前
記塗装ロボットの稼動率の向上を達成し得る塗装装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は被塗装物を所定
の塗装位置まで搬送する搬送手段と、前記塗装位置にお
いて被塗装物を昇降する昇降手段と、塗料の射出方向の
制御が可能で被塗装物の底面部に指向して変位し塗料を
射出するノズル部を有し、前記塗装位置における被塗装
物の側部に配設され当該側部に沿って移動可能に構成さ
れる塗装ロボットとを備えることを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る塗装装置について好適な実施態様を
挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図および第２図において、参照符号１０は本発明に
係る塗装装置の本体部を示し、この本体部１０では自動
車用車体１２のフロア部Ｗ、およびサイドシル部Ｗ、に
対して衝撃吸収特性を有する樹脂材料の塗装作業が行わ
れる。なお、前記樹脂材料としては、例えば、ＰＶＣが
用いられる。

本体部ＩＯは車体１２を搬送する搬送機構１４と、車体
１２を昇降する昇降機構１６と、前記搬送機構１４の両
側部に配設され車体１２のフロア部Ｗ、の塗装を行う塗
装ロボット１８ａ、１８ｂおよびサイドシル部Ｗ、の塗
装を行う塗装ロボット２０ａ、２０ｂとから基本的に構
成される。

搬送機構１４ではＹ方向に延在する基台２２上に一対の
ガイド部材２４ａ、２４ｂが配設されており、これらの
ガイド部材２４ａ、２４ｂには車体１２を載置して図示
しない駆動源によりＹ方向に移動可能な搬送テーブル２
６が配設される。

昇降機構１６は車体１２に係合して前記車体１２を昇降
するりフタ−フレーム２８を有し、本体部１０を囲繞す
る枠体３０によって支持される（第２図参照）。すなわ
ち、枠体３０の上面部にはモータ３２が設置され、この
モータ３２の駆動軸３４に係合するギヤ３６には軸３８
に係合するギヤ４０が噛合する。この場合、軸３８は、
両端部がブラケット４１ａ、４１ｂを介して枠体３０上
に軸支されておりその所定部位にはワイヤ４２ａ乃至４
２ｄを巻回したドラム４４ａ乃至４４ｄが係合する。ま
た、枠体３０上には両端部がブラケット４８ａ、４８ｂ
によって軸支され前記軸３８に対して平行となる軸５０
が設けられる。なお、この軸５０の所定部位には滑車５
２ａ、５２ｂが夫々係合する。ドラム４４ａ、４４ｃに
巻回されたワイヤ４２ａ、４２ｃの端部は垂下してリフ
ターフレーム２８を構成するフレーム部材５４ａに連結
する。また、ドラム４４ｂ、４４ｄに巻回されたワイヤ
４２ｂ、４２ｄの端部は滑車５２ａ、５２ｂを介して垂
下し、前記フレーム部材５４ａに対して平行に配設され
たフレーム部材５４ｂに連結する。

ここで、リフターフレーム２８は前記フレーム部材５４
ａ、５４ｂと、これらのフレーム部材５４ａ、５４ｂの
両端部に取着されるフレーム部材５６ａ１５６ｂと、前
記フレーム部材５６ａ、５６ｂの両端部に取着され下方
向に延在する略り字状のリフトハンド５７ａ乃至５７ｄ
とを含む。この場合、リフトハンド５７ａ、　５７ｂお
よび５７ｃ、５７ｄの各下端部は相互に近接配置される
よう構成しておく。なお、フレーム部材５６ａ、５６ｂ
の各両端部にはローラ５８ａ乃至５８ｄが軸着され、こ
れらのローラ５８ａ乃至５８ｄは枠体３０の上面部に取
着した支持フレーム６０ａ乃至６０ｄに沿って転動可能
である。

一方、搬送機構１４の両側部には、両端部が支柱６２ａ
、６２ｂおよび６２ｃ、６２ｄによって支持された横架
部材６４ａおよび６４ｂが前記搬送機構１４に沿って平
行に配設される。この場合、横架部材６４ａにはガイド
レール６６ａ、６６ｂを介して塗装ロボット１８ａおよ
び２０ａが移動可能に配設される。また、横架部材６４
ｂにはガイドレール６８ａ、６８ｂを介して塗装ロボッ
ト１８ｂおよび２０ｂが移動可能に配設される。

塗装ロボット１８ａは車体１２のフロア部Ｗ、の塗装作
業を行う直交型ロボットであり、第３図に示すように構
成される。すなわち、塗装ロボッ）１８ａは、横架部材
６４ａ上に装着され鉛直上方向（矢印Ｚ方向）に延在す
るコラム７０ａと、移動テーブル７２ａを介して前記コ
ラム７０ａに装着され横架部材６４ａに直交する方向（
矢印Ｘ方向）に延在するアーム７４ａと、前記アーム７
４ａの先端部に装着されＰｖＣを車体１２のフロア部Ｗ
、に指向して射出するノズル部７６ａとから基本的に構
成される。

コラム７０ａの下端部には取付板７８ａを介してモータ
８０ａが取着される。このモータ８０ａの駆動軸には図
示しないビニオンが係合しており、前記ビニオンは横架
部材６４ａの側部に沿って配設したラック部材８２ａに
噛合する。従って、コラム７０ａはモータ８０ａの駆動
作用下に横架部材６４ａに沿って矢印Ｙ方向に移動可能
に構成される。

また、コラム７０ａにはモータ８４ａが内装されており
、このモータ８４ａにはボールねじ８６ａが連結する。

ボールねじ８６ａにはコラム７０ａの側部に形成した溝
部８８ａを介して移動テーブル７２ａが連結する。この
結果、移動テーブル７２ａに装着されたアーム７４ａは
モータ８４ａの駆動作用下にコラム７０ａに沿って矢印
Ｚ方向に移動可能に構成される。

アーム７４ａの一端部にはモータ９０ａが装着されてお
り、このモータ９０ａには前記アーム７４ａに内装され
るボールねじ９２ａが連結される。この場合、前記ボー
ルねじ９２ａには移動テーブル７２ａが連結している。

従って、アーム７４ａはモータ９０ａの駆動作用下に移
動テーブル？２ａに沿って矢印Ｘ方向に移動可能に構成
される。

一方、アーム７４ａの一端側部にはモータ９４ａとこの
モータ９４ａによって回動するスプロケット９６ａが装
着される。また、アーム７４ａの他端側部にもスプロケ
ット９８ａが装着されており、このスプロケット９８ａ
と前記スプロケット９６ａとはチェーン１００ａによっ
て連結される。なお、アーム７４ａの他端部には前記ス
ブロケツＩ−９８ａと共に回動する軸部材１０２ａが軸
着し、この軸部材１０２ａにノズル部７６ａが装着され
る。従って、ノズル部７６ａはモータ９４ａの駆動作用
下に矢印入方向に回動可能に構成される。

ノズル部７６ａは前記軸部材１０２ａに取着されるモー
タ１０４ａと、このモータ１０４ａの駆動軸にブラケッ
ト１０６ａを介して取着されるモータ１０８ａと、前記
モータ１０８ａの駆動軸に取着される射出部１１０ａと
を含む。この場合、射出部１１０ａはモータ１０４ａお
よび１０８ａによって矢印ＢおよびＣ方向に回動可能に
構成される。なお、射出部１１０ａから車体１２のフロ
ア部Ｗ、に指向して射出されるＰｖＣは、第４図に示す
ように、長円状の塗装パターン１１１を形成するよう構
成しておく。

一方、塗装ロボッ）　１８　ｂは上述した塗装ロボット
１８ａと同様に構成されるため、その参照数字にｂを付
し説明は省略する。

塗装ロボット２０ａ、２０ｂは車体１２のサイドシル部
Ｗ、に対してＰｖＣの塗装作業を行うものであり、直交
型ロボットによって構成される。

この場合、塗装ロボット２０ａ、２０ｂの構成は第５図
に示すノズル部１１２ａ、　１１２ｂ以外の部分が上述
した塗装ロボッ）１８ａ、１８ｂと同様の構成であるた
め、その対応する部分に同一の参照符号を付し、その説
明は省略する。

そこで、第５図において、アーム７４ａ、７４ｂの先端
部にはスプロケット９８ａ、９８ｂが係合する軸部材１
１４ａ、　１１４ｂが軸着し、この軸部材１１４ａ、１
１４ｂにモータ１１６ａ、　１１６ｂが取着される。ま
た、前記モータ１１６ａ、１１６ｂの駆動軸にはブラケ
ット１１８ａ、　１１８ｂを介してＰＶＣを射出する射
出部１２０ａ、　１２０ｂが装着される。従って、射出
部１２０ａ１２０ｂはモータ９４ａ、９４ｂおよび１１
６ａ、　１１６ｂの駆動作用下に矢印ＡおよびＢ方向に
回動可能に構成される。

本発明に係る塗装装置は基本的には以上のように構成さ
れるものであり、次にその作用並びに効果について説明
する。

先ず、車体１２を搬送テーブル２６上に載置した状態で
搬送機構１４により所定の塗装位置まで搬送する。この
場合、前記塗装位置では昇降機構１６を構成するりフタ
−フレーム２８が第２図の二点鎖線で示す下降端に位置
しており、また、各塗装ロボット１８ａ、１８ｂおよび
２０ａ、２０ｂのノズル部７６ａ、７６ｂおよび１１２
ａ、１１２ｂは車体１２の両側方に退避した状態となっ
ている。

車体１２が当該塗装位置に位置決めされると、昇降機構
１６が駆動し前記車体１２の持ち上げ作業が開始される
。すなわち、枠体３０の上面部に配設したモータ３２が
駆動されると、ギヤ３６およびギヤ４０を介して軸３８
が回動し、これに伴って各ドラム４４ａ乃至４４ｄが回
動する。この場合、各ドラム４４ａ乃至４４ｄに巻回さ
れたワイヤ４２ａ乃至４２ｄが鉛直上方向に移動するた
め、前記ワイヤ４２ａ乃至４２ｄによって吊下されたり
フタ−フレーム２８は車体１２の下面部をリフトハンド
５７ａ乃至５７ｄによって保持した状態で上昇する。な
お、リフターフレーム２８はローラ５８ａ乃至５８ｄを
介して支持フレーム６０ａ乃至６０ｄにガイドされて上
昇するため、当該作業時における車体１２の揺れは好適
に抑制される。

車体１２が昇降機構１６によって所定位置まで上昇した
後、各塗装ロボッＨ８ａ、１８ｂおよび２０ａ、２０ｂ
によってＰＶＣの塗装作業が開始される。この場合、塗
装ロボッ）１８ａＳ１８ｂは車体１２のフロア部Ｗａに
対するＰＶＣの塗布作業を行い、また、塗装ロボッｆ−
２０ａ、２０ｂは車体１２のサイドシル部Ｗｂに対する
ＰＶＣの塗装作業を行う。

そこで、先ず、塗装ロボット１８ａ、１８ｂによるフロ
ア部Ｗ、の塗装作業について説明する。

この場合、コラム７０ａ、７０ｂはモータ８０ａ、８０
ｂの駆動作用下にラック部材８２ａ、８２ｂを介して横
架部材６４ａ、６４ｂに沿って変位し、ノズル部７６ａ
、７６ｂのＹ方向の位置が設定される。

また、アーム７４ａ、７４ｂはモータ８４ａ、８４ｂの
駆動作用下に回動するボールねｕ８６ａ、８６ｂにより
移動テーブル７２ａ、７２ｂを介してコラム７０ａ、７
０ｂに沿って変位し、前記ノズル部７６ａ、７６ｂの２
方向の位置が設定される。さらに、アーム７４ａ、７４
ｂはモータ９０ａ、９０ｂの駆動作用下に回動するボー
ルねじ９２ａ、９２ｂにより移動テーブル７２ａ、７２
ｂに沿って変位し、前記ノズル部７６ａ、７６ｂのＸ方
向の位置が設定される。

次いで、塗装ロボット１８ａ、１８ｂはモータＢｏａ、
８０ｂ、８４ａ、８４ｂ、９０ａおよび９０ｂの駆動作
用下にノズル部７６ａ、７６ｂを第４図に示す塗装経路
１２２に沿って移動させると共に射出部１１０ａ、１１
０ｂよりＰＶＣを射出し、車体の７０７部Ｗａに対して
所期の塗装作業を行う。この場合、塗装ロボット１８ａ
、１８ｂは当該塗装作業時においてノズル部７６ａ、７
６ｂの近傍のみが車体Ｉ２の下部に位置している。従っ
て、射出部！１０ａ、１１０ｂからフロア部Ｗ１に指向
して射出されたＰｖＣはフロア部Ｗｌｌからの滴下等に
よって塗装ロボッ）１８ａ、１８ｂを汚損することは殆
どない。

この結果、当該塗装ロボッ）１８ａ、１８ｂに対するメ
ンテナンス等のインターバルを長期化することが出来、
稼動率が飛躍的に向上する。

ここで、射出部１１０ａ、　１１０ｂからフロア部Ｗ。

に指向して射出されるＰＶＣの塗布パターン１１１は、
第４図に示すように、長円状となるように構成されてい
る。従って、モータ１０８ａ、１０８ｂの駆動作用下に
前記射出部１１０ａ、１１０ｂを回動制御しつつ塗装作
業を遂行すれば、第６図に示すような形状を有する塗装
部位１２４に対してもＰＶＣを容易に塗装することが出
来る。この結果、非塗装部位を含む複雑な形状のフロア
部Ｗ、に対して極めて簡単な制御のもとにＰＶＣの塗装
作業を行うことが可能となる。

次に、塗装ロボット２０ａ、２０ｂによるサイドシル部
Ｗｂの塗装作業について説明する。この場合、ノズル部
１１２ａ、１１２ｂは、前述した塗装ロボット１８　ａ
、１８ｂの場合と同様に、各モータ８０ａ、８０ｂ、８
４ａ、８４ｂ、９０ａおよび９０ｂ（７）駆動作用下に
所定の塗装開始地点まで変位する。

そこで、前記ノズル部１１２ａ、　１１２ｂを第５図に
示す塗装経路１２６に沿って移動させると共に射出部１
２０ａ、１２０ｂよりＰＶＣを射出し、車体１２ノサイ
ドシル部Ｗ、に対して所期の塗装作業を行う。

この場合、射出部１２０ａ％１２０ｂはモータ９４ａ１
９４ｂの駆動作用下に第７図に示す矢印ａ方向に偏向さ
れ塗布部位１２８ａの塗装を行う０次いで、前記射出部
１２０ａ、１２０ｂはモータ９４ａ、９４ｂの駆動作用
下に第７図に示す矢印す方向に偏向され塗装部位１２８
ｂの塗装を行う。

このようにして、車体１２のフロア部Ｗ、およびサイド
シル部Ｗｈの塗装作業が終了すると、各塗装ロボット１
８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂのノズル部７６ａ、　７
６ｂ、　１１２ａ、　１１２ｂを当該車体工２の両側方
に退避させる。次いで、昇降機構１６を駆動して車体１
２を再び搬送機構１４の搬送テーブル２６上に載置し、
前記車体１２を搬送機構１４によって次の作業位置へと
搬送する。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、自動車車体等の被塗装物
の底面部を塗装する塗装装置において、塗料の射出方向
を制御可能なノズル部を有した塗装ロボットを前記被塗
装物の側部に沿って移動可能に配設し、前記被塗装物を
昇降手段により持ち上げ、その底面部に対して前記ノズ
ル部から射出される塗料により塗装作業を遂行　。

している。そのため、ノズル部の方向制御によって当該
被塗装物の底面部に対して所望のパターンの塗装を極め
て容易に遂行することが可能となる。この場合、ノズル
部から射出される塗料の塗装パターンを長円状に設定し
ておけば、塗装部位の形状が極めて複雑な場合であって
も、簡単な制御により当該塗装部位に対して正確な塗装
作業を行うことが出来る。また、塗装ロボットは被塗装
物の側部に配設され必要時にのみ前記被塗装物の底面部
側に臨んでその塗装作業を遂行している。従って、塗料
の滴下等による当該塗装ロボットの汚損等が著しく減少
し、稼動率の向上する塗装装置を提供することが可能と
なる。

以上、本発明について好適な実に！態様を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並
びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗装装置の概略構成斜視図、 第２図は本発明に係る塗装装置の正面構成説明図、 第３図は本発明に係る塗装装置に用いられる塗装ロボッ
トの構成斜視図、 第４図、第５図および第７図は本発明に係る塗装装置に
用いられる塗装ロボットによる塗装状態の説明図、 第６図は本発明に係る塗装装置に用いられる塗装ロボッ
トによる塗装パターンの説明図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗装物を所定の塗装位置まで搬送する搬送手段
   と、前記塗装位置において被塗装物を昇降する昇降手段
   と、塗料の射出方向の制御が可能で被塗装物の底面部に
   指向して変位し塗料を射出するノズル部を有し、前記塗
   装位置における被塗装物の側部に配設され当該側部に沿
   って移動可能に構成される塗装ロボットとを備えること
   を特徴とする塗装装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、昇降
   手段は被塗装物の底面部に係合し前記被塗装物を昇降す
   るリフトハンドを有してなる塗装装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、塗料
   を射出するノズル部は被塗装物の底面部に対して長円状
   の塗装パターンを形成可能に構成してなる塗装装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載の装置において、塗装ロボットはノズル部を被塗装物
   の底面部に指向して変位可能な直交型ロボットより構成
   してなる塗装装置。