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JP2002346968A - 塗装ロボット及び塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構 - Google Patents

塗装ロボット及び塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構

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Publication number
JP2002346968A
JP2002346968A JP2001159438A JP2001159438A JP2002346968A JP 2002346968 A JP2002346968 A JP 2002346968A JP 2001159438 A JP2001159438 A JP 2001159438A JP 2001159438 A JP2001159438 A JP 2001159438A JP 2002346968 A JP2002346968 A JP 2002346968A
Authority
JP
Japan
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spraying device
robot
rotating shaft
painting robot
flow path
Prior art date
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Application number
JP2001159438A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4550317B2 (ja
Inventor
Koji Ogawa
宏治 小川
Yuji Negishi
祐司 根岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料供給用のフレキシブルチューブに起因す
る種々の不具合を解消することができる塗装ロボット及
び塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構を提供する。 【解決手段】 ロボットの手首部31の先端部分に単数ま
たは複数の吹き付け装置5を具備する塗装ロボットにお
いて、前記吹き付け装置5を保持する回動軸7の内部に吹
き付け流体が通過するための流路12を形成し、該内部流
路12への流体導入口12aを前記回動軸12の端面部に設
け、該流体導入口12aに流体供給管9をつなぎ込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料の吹き付け作
業を行う塗装ロボット及びそのような塗装ロボットに装
着される塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の塗装ロボットは、図3に示すよう
に、リンクアームの手首部分にあたる回動軸57に支持
された吹き付け装置55を備えている。吹き付け装置5
5は回動軸57により噴射口の向きを自在に変えられる
ようになっている。この吹き付け装置55の尾端にはむ
き出しのフレキシブルチューブ59が複数本つなぎ込ま
れ、これら複数本のフレキシブルチューブ59を通って
図示しない供給源から塗料が圧送されると、先端の噴射
口から被塗装物に向けて塗料が噴射されるようになって
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フレキシブ
ルチューブ59には回動時にねじれを吸収できるように
「たわみ」が設けてあるが、吹き付け装置55の向きを
変えるために回動させると、それに伴いフレキシブルチ
ューブ59のたわみ部分が振り回される。これにより次
の(1)〜(3)の問題を生じる。
【0004】(1)吹き付け装置の回動動作がフレキシ
ブルチューブの「たわみ」の吸収しうる範囲のみに限ら
れるので、吹き付け装置を360°回動させることがで
きない。
【0005】(2)フレキシブルチューブの「たわみ」
の部分が被塗装物や周辺部材(回動軸を保持するケーシ
ング58など)に接触したり絡まったりしないように注
意を払う必要がある。
【0006】(3)フレキシブルチューブの「たわみ」
の部分が回動軸よりも外側に配置されることから慣性モ
ーメントが大きくなり、回動時にフレキシブルチューブ
の「たわみ」の部分が振り回されて吹き付け装置が動か
され、吹き付けの狙い位置が不正確になる。
【0007】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、塗料供給用のフレキシブルチューブに
起因する種々の不具合を解消することができる塗装ロボ
ット及び塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る塗装ロボッ
トは、ロボットの手首部の先端部分に単数または複数の
吹き付け装置を具備する塗装ロボットにおいて、前記吹
き付け装置を保持する回動軸の内部に吹き付け流体が通
過するための流路を形成し、該内部流路への流体導入口
を前記回動軸の端面部に設け、該流体導入口に流体供給
管をつなぎ込むことを特徴とする。
【0009】本発明に係る塗装ロボット用吹き付け装置
の保持機構は、塗装ロボットに用いられる吹き付け装置
を回動可能に保持する機構であって、前記吹き付け装置
の噴射口および流体供給管にそれぞれ連通する内部流路
を有する回動軸と、この回動軸を潤滑環境下において保
護した状態で摺動可能に保持するケーシングと、を具備
し、前記内部流路は回動軸の一方側の端面から他方側の
端面まで貫通していることを特徴とする。
【0010】この場合に、さらに、吹き付け装置と回動
軸とを着脱可能に連結するための中継部材を具備するこ
とが好ましい。
【0011】本発明の塗装ロボットにおいては、回動軸
の端面部に設けた流体導入口に流体供給管をつなぎ込む
ようにしているので、吹き付け装置の回動動作が流体供
給管のたわみに影響を受けなくなり、吹き付け装置を3
60°回動させることが可能になる。また、流体供給管
のたわみの部分が被塗装物や周辺部材に接触したり絡ま
ったりしないようにそれほど注意を払う必要がなくなる
ので、塗装ロボットの設計や据え付け場所が受ける制限
が少なくなる。さらに、フレキシブルチューブの導入部
分が回動軸の内側に配置されるので、慣性モーメントが
小さく、吹き付け装置を高精度に回動させることがで
き、吹き付けの狙い位置が正確になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好ましい実施の形態について説明する。
【0013】図2に本発明の実施形態に係る塗装ロボッ
トの概要を示す。塗装ロボット1はベースプレート21
を介して床に固定されている。ベースプレート21上に
は旋回ユニット22が設けられ、コラム23は旋回ユニ
ット22の上に支持され、垂直軸回りの回転(θ)が可
能である。サドル24は、垂直方向の移動(Z)が可能
な状態でコラム23に支持されている。アーム26は、
水平方向の移動(R)及び水平軸回りの回転(α)が可
能な状態でサドル24に取り付けられている。手首部3
1は、α回転軸に直交する軸回りの回転(γ)が可能な
状態でアーム26の先端に取り付けられている。さら
に、ロボットの手首部31の先端には装着板33が取り
付けられ、この装着板33の前面に回動ユニット10が
装着されている。
【0014】図1に示すように、回動ユニット10の回
動軸7はケーシング8のなかに納められている。このケ
ーシング8は、回動軸7を潤滑環境下において保護した
状態で摺動可能に保持するものであり、上記の装着板3
3にボルト/ナット等を用いて着脱可能に取り付けられ
ている。
【0015】回動軸7の先端側には中継部材(カプラ)
6を介して吹き付け装置5が装着されている。中継部材
6は、吹き付け装置の本体5aにOリングを介してボル
ト/ナットにより締結されて一体化され、さらに継手部
13により回動軸7の端面に連結されている。この場合
に、中継部材6は吹き付け装置の本体5aと一体成形し
たものを採用することもできる。
【0016】中継部材6の中心軸は、回動軸7の中心軸
(β回動中心線14)に一致し、かつ、吹き付け装置本
体5aの中心軸に対して所定の角度だけ傾斜している。
なお、本実施形態では吹き付け装置本体の中心軸をβ回
動中心線14に対して傾斜させているが、この傾斜角度
は設計仕様の変更や顧客の要望に応じて任意の値とする
ことができる。
【0017】回動軸7の尾端側には5つの内部流路の導
入口12aがβ回動中心線14まわりの同心円上にてそ
れぞれ開口している。各導入口12aにはニップル11
を介してフレキシブルチューブ9がつなぎ込まれてい
る。これら5本のフレキシブルチューブ9の他端側は図
示しない高圧ガス設備を備えた塗料タンクおよび溶剤タ
ンクの供給口にそれぞれ連通し、所定量の溶剤を含んだ
塗料が所定圧力でフレキシブルチューブ9に向けて圧送
されるようになっている。
【0018】フレキシブルチューブ9の中途部分はサド
ル24の下部に設けられたフック28に吊り下げ保持さ
れ、ある程度のたわみがフレキシブルチューブ9に設け
られている。なお、図示ではフック28を1つのみ示し
たが、フレキシブルチューブ9のたわみ量を十分なもの
とするために、複数のフック28をサドル24の下部に
取り付けるようにしてもよい。
【0019】回動軸7、中継部材6、および吹き付け装
置本体5aの内部をそれぞれ貫通するように内部流路1
2が形成されている。この内部流路12はフレキシブル
チューブ9に連通し、噴射口5bにおいて開口してい
る。内部流路12は導入口から噴射口5aに至るまで実
質的に同径である。
【0020】この場合に、内部流路12はβ回動中心線
14から少しずれたところに設けられている。このよう
に内部流路12をβ回動中心線14から少しずれたとこ
ろに配置する理由は、内部流路12を通って各噴射口5
bから被塗装物に向けて塗料を均等に吹き付けるように
するためである。
【0021】また、噴射口5bはβ回動中心線14に対
して所定角度に傾斜しているので、内部流路12は緩や
かなカーブを描いて噴射口5bに連続している。
【0022】さらに、図示しない動力供給用ケーブルと
制御信号送信用ケーブルとが旋回ユニット22、コラム
23、サドル24、アーム26、手首部31、装着板3
3を通って回動軸駆動用モータ(図示せず)の電源回路
に接続されている。これらのケーブルを介して図示しな
い電源および制御装置から動力(電力)と駆動制御信号
がモータに送られ、回動軸7が所定の角度だけ回動され
るようになっている。なお、制御装置からの駆動制御信
号は、予めティーチングされたデータに基づいて塗装目
標位置に噴射口5bの照準を合わせるものであってもよ
いし、図示しないセンサにより検出された位置情報に基
づいて塗装目標位置に噴射口5bの照準を合わせるもの
であってもよい。
【0023】上記の構造を備えた塗装ロボットによれ
ば、フレキシブルチューブ9を回動ユニット10と干渉
しないところに配置しているので、フレキシブルチュー
ブ9の絡まりの発生が皆無となり、吹き付け装置5を3
60°回動させることができる。
【0024】また、上記実施形態のロボットでは、フレ
キシブルチューブ9の導入部分が回動軸7の内側に配置
されて慣性モーメントが小さくなるので、吹き付け装置
5を高精度に回動させることができ、吹き付けの狙い位
置が正確になる。ちなみに、吹き付け装置5の重量は約
0.5kg、回動ユニット10の総重量は約1kgであ
る。回動軸7の材質はアルミニウム合金である。回動軸
7の直径は約40mmであり、その長さは約80mmで
ある。内部流路12の径は3〜4mmである。フレキシ
ブルチューブ9は弗化エチレン樹脂(テフロン(登録商
標))のようなフッ素系樹脂がコーティングされた軟質
樹脂からなるものである。フレキシブルチューブ9の外
径は6mmであり、内径は4mmである。
【0025】なお、上記実施形態では単数の吹き付け装
置を具備する塗装ロボットについて説明したが、複数の
吹き付け装置を具備する塗装ロボットについても同様に
本発明を適用することができる。
【0026】また、上記実施形態では内部流路12を導
入口から噴射口5bまで実質的に同径としたが、本発明
はこれのみに限定されることなく、噴射口5bを拡大し
てその径を内部流路12の径よりも大きくしてもよい
し、これとは逆に噴射口5bを縮減してその径を内部流
路12の径よりも小さくしてもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、吹き付け装置の回動動
作がフレキシブルチューブのたわみに影響を受けなくな
るので、吹き付け装置を360°回動させることができ
る。
【0028】また、本発明によれば、フレキシブルチュ
ーブのたわみの部分が被塗装物や周辺部材に接触したり
絡まったりしないように注意を払うことが少なくなるの
で、塗装ロボットの設計や据え付け場所が受ける制限が
少なくなる。
【0029】さらに、本発明によれば、フレキシブルチ
ューブの導入部分が回動軸の内側に配置されるので、慣
性モーメントが小さく、吹き付け装置を高精度に回動さ
せることができ、吹き付けの狙い位置が正確になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吹き付け装置の保持機構を示す図。
【図2】本発明の塗装ロボットを示す概略構成図。
【図3】従来の吹き付け装置の保持機構を示す図。
【符号の説明】
1…塗装ロボット、5…吹き付け装置、5a…本体、5
b…噴射口、6…中継部材(カプラ)、7…回動軸、8
…ケーシング、9…フレキシブルチューブ(流体供給
管)、10…回動ユニット、11…ニップル、12…内
部流路、12a…導入口、13…継手部、14…β回動
中心線、21…ベースプレート、22…旋回ユニット、
23…コラム、24…サドル、26…アーム、28…フ
ック、31…手首部、33…装着板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C007 AS13 BS12 BT08 CT05 CV05 CW02 CY03 4F035 AA03 BC02 BC06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットの手首部の先端部分に単数また
    は複数の吹き付け装置を具備する塗装ロボットにおい
    て、前記吹き付け装置を保持する回動軸の内部に吹き付
    け流体が通過するための流路を形成し、該内部流路への
    流体導入口を前記回動軸の端面部に設け、該流体導入口
    に流体供給管をつなぎ込むことを特徴とする塗装ロボッ
    ト。
  2. 【請求項2】 塗装ロボットに用いられる吹き付け装置
    を回動可能に保持する機構であって、前記吹き付け装置
    の噴射口および流体供給管にそれぞれ連通する内部流路
    を有する回動軸と、この回動軸を潤滑環境下において保
    護した状態で摺動可能に保持するケーシングと、を具備
    し、前記内部流路は回動軸の一方側の端面から他方側の
    端面まで貫通していることを特徴とする塗装ロボット用
    吹き付け装置の保持機構。
  3. 【請求項3】 さらに、吹き付け装置と回動軸とを着脱
    可能に連結するための中継部材を具備することを特徴と
    する請求項2記載の保持機構。
JP2001159438A 2001-05-28 2001-05-28 塗装ロボット及び塗装ロボット用吹き付け装置の保持機構 Expired - Lifetime JP4550317B2 (ja)

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Cited By (1)

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