説明

塗装ロボット及び塗装システム

【課題】塗装ブースを小型化することが可能な塗装ロボット及び塗装システムを提供する。また、ケーブルを覆うケーブル保護部材を省略することが可能な塗装ロボット及び塗装システムを提供する。
【解決手段】 塗装ロボット50は、塗装ブース20の側壁22に固定される固定部62と、固定部62に対して旋回可能に設けられる旋回部64と、旋回部64に設けられるアーム66と、アーム66の先端部に設けられる塗装ガン68と、を備え、側壁22に固定される固定部62の固定面120に、ケーブル92a、92bを引き込むケーブル引込部112a、112bが設けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塗装ロボット及び塗装システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、塗装ロボットは、塗装ブースの側壁に設けられている。この塗装ロボットに接続されるケーブルは、塗装ロボットの上方にて塗装ブースの側壁を貫通し、塗装ブース外部に延びている(例えば、特許文献1参照)。従って、塗装ブースにおいては、少なくともケーブルの配線に必要な天井高さが必要とされた。
【0003】
一方、図7に示すように、塗装ブース内にて塗装ロボット201に接続されるケーブル209は、防爆規格上、例えばワイヤーブレード202等のケーブル保護部材によって機械的損傷から保護されることが要求される。図7において、塗装ロボット201の固定部204に設けられたベルマウス206の先端にはコネクタ208が接続されている。ワイヤーブレード202は、このコネクタ208にねじ込まれてベルマウス206に接続されている。ケーブル209は、ワイヤーブレード202の内部を通って配線される。
【0004】
従って、塗装ロボット201を塗装ブース内に設置するためには、塗装ロボット201の本体を塗装ブースの側壁210に設置する作業の他に、ケーブル209を塗装ブースの側壁210に形成した貫通孔212に通し、ケーブル209と側壁210との間に生じる隙間をシール材214にてシールする第1の作業及び塗装ブース内のケーブル209をケーブル保護部材によって覆う第2の作業が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第4520268号公報(第5頁、図2)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、塗装ブースを小型化することが可能な塗装ロボット及び塗装システムを提供することを目的とする。また、ケーブルを覆うケーブル保護部材を省略することが可能な塗装ロボット及び塗装システムを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的に沿う第1の発明に係る塗装ロボットは、塗装ブースの側壁に固定される固定部と、
前記固定部に対して旋回可能に設けられる旋回部と、
前記旋回部に設けられるアームと、
前記アームの先端部に設けられる塗装ガンと、を備え、
前記側壁に固定される前記固定部の固定面に、ケーブルを引き込むケーブル引込部が設けられる。
【0008】
第1の発明に係る塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部は、前記固定部の上側に設けられてもよい。
【0009】
第1の発明に係る塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部は、ベルマウスであってもよい。
【0010】
第1の発明に係る塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部に代えて、前記ケーブルが接続されるコネクタとしてもよい。
【0011】
第1の発明に係る塗装ロボットにおいて、前記固定面に、該塗装ロボットの内部に形成された気密室へ保護気体を供給する給気管が接続される第1の管接続部及び該気密室から該保護気体を排出する排気管が接続される第2の管接続部が更に設けられてもよい。
【0012】
前記目的に沿う第2の発明に係る塗装システムは、側壁に貫通孔が形成された塗装ブースと、
前記塗装ブースに運ばれたワークを塗装する塗装ロボットと、
前記塗装ブースの外に設置され、該塗装ロボットの動作を制御するロボット制御装置とを備え、
前記塗装ロボットは、前記貫通孔の開口上に固定され、前記貫通孔に面する位置にケーブルを引き込むケーブル引込部が設けられた固定部と、
前記固定部に対して旋回可能に設けられる旋回部と、
前記旋回部に設けられるアームと、前記アームの先端部に設けられる塗装ガンとを有し、
前記ロボット制御装置から延びる前記ケーブルが、前記貫通孔を通って、前記ケーブル引込部に引き込まれる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る塗装ロボット及び塗装システムにおいては、本発明の構成を有しない場合に比べて、塗装ブースを小型化することが可能である。また、ケーブルを覆うケーブル保護部材を省略することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る塗装システムの説明図である。
【図2】同塗装システムが有する塗装ロボットシステムの構成図である。
【図3】同塗装システムが有する塗装ロボットシステムの系統図である。
【図4】同塗装システムが有する塗装ロボットの固定部の拡大図である。
【図5】図4に示す矢視Aである。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る塗装システムが有する塗装ロボットの固定部の拡大図である。
【図7】ワイヤーブレードを示す説明図(断面図)である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【0016】
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る塗装システム10は、塗装ブース20と、塗装ロボットシステム30とを備えている。
塗装ブース20は、空調機42と、ウォータカーテン部44と、水槽46とを有している。
空調機42は、塗装ブース20内の空調を管理すると共に、気流を生成することができる。
塗装ブース20内の気流中に含まれる未着塗装は、塗装ロボット50の下方の壁面に沿って設けられたウォータカーテン部44及びウォータカーテン部44の下部に設けられた水槽46によって捕集される。
【0017】
塗装ブース20内には、ワーク供給装置52が設けられている。ワーク供給装置52は、床面と交差する軸X回りに旋回する旋回台54を有し、塗装対象となるワークWを供給することができる。旋回台54の一端側に塗装ブース20の外部からワークWがセットされ、旋回台54が旋回することにより、ワークWが塗装ロボット50の動作範囲内に移動する。
【0018】
塗装ロボットシステム30は、図1及び図2に示すように、塗装ロボット50及びロボット制御装置60を有している。
塗装ロボット50は、図1に示すように、塗装ブース20の側壁22に固定される固定部62と、固定部62に設けられ、塗装ブース20の壁面に交差する旋回軸S回りに旋回する旋回部64と、旋回部64に設けられるアーム66と、アーム66の先端部に設けられる塗装ガン68とを備え、ワーク供給装置52によって動作範囲内に運ばれたワークWを塗装することができる。塗装ロボット50は、塗装ブース20の側壁22に、例えば壁掛け設置される。塗装ロボット50の内部には、図3に示すように、実質的に密閉される複数の気密室72a〜72dが形成され、塗装ロボット50の各関節を駆動するモータ74a〜74fは、この気密室72a〜72dに設けられる。
【0019】
気密室72a〜72dは、排気管76を介して図2、図3に示す気体排気部(図1においては不図示)78に通じている。
気体排気部78には、排気管76が接続される開放弁80が設けられ、この開放弁80が開くことによって、気密室72a〜72d内部の気体(保護気体)を外部に排出し、開放弁80が閉じることによって、気密室72a〜72d内部の気体を封止することができる。この開放弁80はエア駆動され、制御管82からエアが供給されると弁を開放する。気体排気部78には、図3に示すように、塗装ロボット50の側から順に、1)気体が排気管76内を設定された範囲内の流量で流れると信号を出力するフロースイッチ84、2)排気管76内の圧力(気密室72a〜72dの圧力)が設定値よりも高くなると排気管76内の気体を排出し、気密室72a〜72dの内部圧力を低減する圧力調整弁86、及び3)排気管76内の圧力(気密室の圧力)が設定値よりも低くなると信号を出力する圧力検出器88が更に設けられている。フロースイッチ84及び圧力検出器88は、それぞれ出力した信号を伝達する信号線90a、90bを介して、塗装ブース20の外に設置されたロボット制御装置60に接続される。
なお、気体排気部78は、塗装ブース20の外壁面に設置される。
【0020】
ロボット制御装置60は、塗装ロボット50の動作を制御することができる。ロボット制御装置60と塗装ロボット50とは、塗装ロボット50の各モータ74a〜74fを駆動するためのケーブル92(モータ74a〜74fに駆動電流を供給する電源ケーブル92a及びモータ74a〜74fのエンコーダに接続される信号ケーブル92bの総称)によって接続される(図3、図4参照)。
【0021】
ロボット制御装置60には、保護気体を供給する気体供給部94が設けられている。気体供給部94は、給気管96を介して塗装ロボット50の気密室72a〜72dに保護気体を供給することができる。また、気体供給部94は、制御管82を介して気体を供給し、気体排気部78の開放弁80を制御することができる。詳細には、図3に示すように、気体供給部94には、外部に設けられた圧力気体発生源(不図示)から保護気体である圧縮空気が導入される。この保護気体はフィルタ102を通過した後、3つの経路に分岐し、保護気体A、B、Cに分かれて、それぞれ第1の圧力調整器104a、第2の圧力調整器、104b及び第3の圧力調整器104cに送出される。
【0022】
保護気体Aは第1の圧力調整器104aにより、塗装ロボット50の周囲の雰囲気の圧力より若干高い圧力に調整される。保護気体Bは、第2の圧力調整器104bにより、第1の圧力調整器104aよりも高い圧力に調整される。第1及び第2の圧力調整器104a、104bによって圧力がそれぞれ調整された保護気体A、Bは、第1の電磁弁106aを通過し、給気管96及び塗装ロボット50の内部に設けられた内部給気管105を介して、塗装ロボットの気密室72a〜72dに送出される。
【0023】
一方、保護気体Cは、第3の圧力調整器104cにより、第2の電磁弁106bを動作させることができる程度の圧力に調整される。圧力が調整された保護気体Cは、第2の電磁弁106bを通過し、制御管82を介して気体排気部78の開放弁80に、開放弁80の駆動源として供給される。
【0024】
次に、塗装ロボット50の固定部62について、詳細に説明する。
塗装ロボット50の固定部62は、図4に示すように、塗装ブース20の側壁22に形成された貫通孔110を塞ぐように、貫通孔110の開口上に固定されている。塗装ブース20の側壁22に固定される固定部62の固定面120には、貫通孔110に面する位置に、第1及び第2のケーブル引込部112a、112b(以下、第1及び第2のケーブル引込部112a、112bをまとめて、単に「ケーブル引込部112」という場合がある。)と、第1及び第2の管接続部114a、114bとが設けられている(図5参照)。更に詳細には、この第1及び第2のケーブル引込部112a、112b並びに第1及び第2の管接続部114a、114bは、塗装ロボット50の塗装動作の障害とならないように、固定部62の上側(塗装ロボット50を側面視して旋回軸Sよりも上側)に設けられている。この第1及び第2のケーブル引込部112a、112bには、塗装ブース20の側壁22に形成された貫通孔110を通って、電源ケーブル92a及び信号ケーブル92bがそれぞれ引き込まれる。また、第1及び第2の管接続部114a、114bには、塗装ブース20の側壁22に形成された貫通孔110を通って、給気管96及び排気管76がそれぞれ接続される。
【0025】
即ち、第1のケーブル引込部112aには、ロボット制御装置60から延びるケーブル92のうち、電源ケーブル92aが引き込まれる。第2のケーブル引込部112bには、ロボット制御装置60から延びるケーブル92のうち、信号ケーブル92bが引き込まれる。第1及び第2のケーブル引込部112a、112bは、例えば、固定部62の固定面120から突出して設けられたベルマウスにより構成され、塗装ロボット50は内圧保護される。
また、第1の管接続部114aには、気体供給部94に繋がる給気管96が接続される。第2の管接続部114bには、気体排気部78に繋がる排気管76が接続される。第1及び第2の管接続部114a、114bは、例えば、固定部62の固定面120から突出して設けられたユニオン継手により構成される。
【0026】
なお、第1のケーブル引込部112aを通って塗装ロボット50の内部に引き込まれた電源ケーブル92aは、図4に示すように、固定部62の内部にて、ブラケット122によって固定されたコネクタ124を介し、各モータ74a〜74fまで延びる第1の機内ケーブル126aへと接続される。第2のケーブル引込部112bを通って塗装ロボット50の内部に引き込まれた信号ケーブル92bは、固定部62の内部にて、ブラケット(不図示)によって固定されたコネクタ(不図示)を介して各エンコーダ(不図示)まで延びる第2の機内ケーブル126bへと接続される。この第1の機内ケーブル126a及び第2の機内ケーブル126bは、図3においては機内ケーブル126としてまとめて描いている。
【0027】
固定部62の固定面120と塗装ブース20の壁面との間はシールされ、貫通孔110の内部の空間Kは防爆領域から分離されている。シール方法は、空間Kを防爆領域から分離することができれば任意でよい。シール方法として、例えば、Oリングを用いて貫通孔110の開口部周囲を囲う方法や、固定面120と塗装ブース20の壁面との間にシール材を塗布する方法が挙げられる。
【0028】
このように、本実施の形態によれば、塗装ロボット50に引き込まれるケーブル92が従来のように塗装ロボット50の固定部62の上方に延びていないので、その分だけ塗装ブース20の天井高さが抑えられ、塗装ブース20が小型化される。
また、ケーブル92が塗装ブース20内に露出しないので、従来必要とされたケーブルをケーブル保護部材によって覆う作業を省略することができる。
更に、第1及び第2のケーブル引込部112a、112bに加え、第1及び第2の管接続部114a、114bが塗装ロボット50の固定部62の固定面120に設けられているので、配線作業と配管作業をまとめて行うことができる。
【0029】
続いて、本発明の第2の実施の形態に係る塗装システムについて説明する。第1の実施の形態に係る塗装システム10と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
本実施の形態に係る塗装システムが有する塗装ロボット150は、図6に示すように、旋回軸Sが塗装ブース20の貫通孔110を通るように側壁22に固定される。第1のケーブル引込部162a及び第2のケーブル引込部並びに第1の管接続部164a及び第2の管接続部は、固定部166の貫通孔110に面する位置に設けられている。
従って、第1の実施の形態に係る塗装ロボット50と比較して、固定部166が上方に突出する量が抑えられる(図4及び図6参照)。その結果、塗装ブース20の天井高さがより抑えられ、塗装ブース20が更に小型化される。
【0030】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0031】
第1及び第2のケーブル引込部112a、112bは、塗装ロボットの内部にケーブルを引き込むものであれば、任意のもので良い。ケーブル引込部の他の例として、塗装ブース側壁の貫通孔に面する固定部(固定面)に形成され、塗装ロボットの内部に通じる、シールされた貫通孔が挙げられる。
【0032】
また、第1及び第2のケーブル引込部112a、112bに代えて、それぞれ、電源ケーブル92a及び信号ケーブル92bが接続される第1及び第2のコネクタとすることも可能である。
【0033】
第1及び第2の管接続部114a、114bに代えて、それぞれ、塗装ロボットの内部に給気管及び排気管を引き込む第1及び第2の管引込部とすることも可能である。
【符号の説明】
【0034】
10:塗装システム、20:塗装ブース、22:側壁、30:塗装ロボットシステム、42:空調機、44:ウォータカーテン部、46:水槽、50:塗装ロボット、52:ワーク供給装置、54:旋回台、60:ロボット制御装置、62:固定部、64:旋回部、66:アーム、68:塗装ガン、72a、72b、72c、72d:気密室、74a、74b、74c、74d、74e、74f:モータ、76:排気管、78:気体排気部、80:開放弁、82:制御管、84:フロースイッチ、86:圧力調整弁、88:圧力検出器、90a、90b:信号線、92:ケーブル、92a:電源ケーブル、92b:信号ケーブル、94:気体供給部、96:給気管、102:フィルタ、104a:第1の圧力調整器、104b:第2の圧力調整器、104c:第3の圧力調整器、105:内部給気管、106a:第1の電磁弁、106b:第2の電磁弁、110:貫通孔、112:ケーブル引込部、112a:第1のケーブル引込部、112b:第2のケーブル引込部、114a:第1の管接続部、114b:第2の管接続部、120:固定面、122:ブラケット、124:コネクタ、126:機内ケーブル、126a:第1の機内ケーブル、126b:第2の機内ケーブル、150:塗装ロボット、162a:第1のケーブル引込部、164a:第1の管接続部、166:固定部、W:ワーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
塗装ブースの側壁に固定される固定部と、
前記固定部に対して旋回可能に設けられる旋回部と、
前記旋回部に設けられるアームと、
前記アームの先端部に設けられる塗装ガンと、を備え、
前記側壁に固定される前記固定部の固定面に、ケーブルを引き込むケーブル引込部が設けられた塗装ロボット。
【請求項2】
請求項1記載の塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部は、前記固定部の上側に設けられる塗装ロボット。
【請求項3】
請求項1又は2記載の塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部は、ベルマウスである塗装ロボット。
【請求項4】
請求項1又は2記載の塗装ロボットにおいて、前記ケーブル引込部に代えて、前記ケーブルが接続されるコネクタとした塗装ロボット。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の塗装ロボットにおいて、前記固定面に、該塗装ロボットの内部に形成された気密室へ保護気体を供給する給気管が接続される第1の管接続部及び該気密室から該保護気体を排出する排気管が接続される第2の管接続部が更に設けられた塗装ロボット。
【請求項6】
側壁に貫通孔が形成された塗装ブースと、
前記塗装ブースに運ばれたワークを塗装する塗装ロボットと、
前記塗装ブースの外に設置され、該塗装ロボットの動作を制御するロボット制御装置とを備え、
前記塗装ロボットは、前記貫通孔の開口上に固定され、前記貫通孔に面する位置にケーブルを引き込むケーブル引込部が設けられた固定部と、
前記固定部に対して旋回可能に設けられる旋回部と、
前記旋回部に設けられるアームと、前記アームの先端部に設けられる塗装ガンとを有し、
前記ロボット制御装置から延びる前記ケーブルが、前記貫通孔を通って、前記ケーブル引込部に引き込まれる塗装システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−121105(P2012−121105A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−274744(P2010−274744)
【出願日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【出願人】(000006622)株式会社安川電機 (2,482)
【Fターム(参考)】