塗装用ロボットシステムおよびスプレーガンユニット
【課題】スプレーガン同士の間隔を簡単に変更することが可能な塗装用ロボットシステムを提供する。
【解決手段】塗装用ロボットシステム１０は、複数のロボットアーム２２〜２４を有するとともに、先端のロボットアーム２４に、先端駆動軸Ｊ5を中心に回動する駆動軸部材２５が設けられたロボット２０と、ロボットアーム２４に取り付けられたスプレーガンユニット３０とを備えている。スプレーガンユニット３０は、ロボットアーム２４に固定された支持部材３１と、支持部材３１に設けられたガイド部材４０ａ、４０ｂと、支持部材３１に設けられた複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃと、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃと駆動軸部材２５とを連結するリンク機構５０とを有している。ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更可能である。
【解決手段】塗装用ロボットシステム１０は、複数のロボットアーム２２〜２４を有するとともに、先端のロボットアーム２４に、先端駆動軸Ｊ5を中心に回動する駆動軸部材２５が設けられたロボット２０と、ロボットアーム２４に取り付けられたスプレーガンユニット３０とを備えている。スプレーガンユニット３０は、ロボットアーム２４に固定された支持部材３１と、支持部材３１に設けられたガイド部材４０ａ、４０ｂと、支持部材３１に設けられた複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃと、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃと駆動軸部材２５とを連結するリンク機構５０とを有している。ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装用ロボットシステムおよびこのような塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば小型携帯端末などの被塗装物を塗装する場合、被塗装物を回転式の治具に設置し、この被塗装物に対してロボットを用いて塗装を行っている。また、塗装効率を高めるため、ロボットアームに複数のスプレーガンを取り付けたものも存在する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の一般的な塗装システムにおいては、被塗装物同士の間隔（ピッチ）が一定に設定されている。このため、被塗装物同士の間隔が変更された場合、塗装作業を中断し、ロボットからスプレーガンユニットを取外すとともに、スプレーガンの間隔が異なる他のスプレーガンユニットに交換する必要がある。したがって、被塗装物同士の間隔を変更する場合には、スプレーガン同士の間隔が異なる複数のスプレーガンユニットを準備する必要がある。この場合、スプレーガンユニットの交換等、段取り替えの時間が多くかかってしまう。また、複数種類のスプレーガンユニットを準備する必要があるため、コストが増大するという問題もある。
【０００５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、スプレーガン同士の間隔を簡単に変更することが可能な、塗装用ロボットシステムおよびスプレーガンユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、塗装用ロボットシステムにおいて、それぞれ駆動軸を中心に回動する複数のロボットアームを有するとともに、前記複数のロボットアームのうち先端のロボットアームに、先端駆動軸を中心に回動する駆動軸部材が設けられたロボットと、前記先端のロボットアームに取り付けられたスプレーガンユニットとを備え、前記スプレーガンユニットは、前記先端のロボットアームに固定された支持部材と、前記支持部材に設けられたガイド部材と、前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００７】
本発明は、前記複数のスプレーガンは、前記支持部材に固定された固定スプレーガンを含むことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００８】
本発明は、前記固定スプレーガンは、前記先端駆動軸が存在する平面のうち前記ガイド部材に対して垂直な平面上に位置することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００９】
本発明は、前記リンク機構は、前記ロボットの前記駆動軸部材に連結された駆動リンクと、前記駆動リンクに回動自在に連結されるとともに前記移動スプレーガンに回動自在に連結された従動リンクとを有することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１０】
本発明は、前記支持部材は、前記駆動軸部材が貫通する貫通孔を有することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１１】
本発明は、前記移動スプレーガンは、前記固定スプレーガンの一側に配置された第１移動スプレーガンと、前記固定スプレーガンに対して前記第１移動スプレーガンの反対側に配置された第２移動スプレーガンとを含むことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１２】
本発明は、前記第１移動スプレーガンと前記固定スプレーガンとの間隔と、前記固定スプレーガンと前記第２移動スプレーガンとの間隔とが常に互いに等しいことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１３】
本発明は、塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットにおいて、前記先端のロボットアームに固定可能な支持部材と、前記支持部材に設けられたガイド部材と、前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とするスプレーガンユニットである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロボットの駆動軸部材が回動することにより、リンク機構を介して複数のスプレーガン同士の間隔を変更することができる。このことにより、被塗装物同士の間隔を変更する際の作業時間を短縮することができるとともに、被塗装物同士の間隔を変更する際のコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す正面図。
【図２】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す側面図。
【図３】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す拡大断面図（図１のIII−III線断面図）。
【図４】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す斜視図。
【図５】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す底面図。
【図６】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す平面図。
【図７】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す正面図。
【図８】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図６のVIII−VIII線断面図）。
【図９】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図７のIX−IX線断面図）。
【図１０】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図７のＸ−Ｘ線断面図）。
【図１１】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を縮めた状態を示す斜視図。
【図１２】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を縮めた状態を示す底面図。
【図１３】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を最小にした状態を示す斜視図。
【図１４】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を最小にした状態を示す底面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１４を参照して説明する。図１乃至図１４は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
まず、図１乃至図３により、本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムの全体構成について説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、塗装用ロボットシステム１０は、ベース部２１と複数のロボットアーム２２〜２４とを有するロボット２０と、ロボット２０の先端のロボットアーム（第３ロボットアーム）２４に取り付けられたスプレーガンユニット３０とを備えている。
【００１９】
このうちロボット２０は、第１駆動軸Ｊ１に沿って水平移動可能なベース部２１と、３本のロボットアーム（第１ロボットアーム２２、第２ロボットアーム２３、第３ロボットアーム２４）とを有している。
【００２０】
３本のロボットアームのうち第１ロボットアーム２２は、第１駆動軸Ｊ1に対して平行な第２駆動軸Ｊ2を中心に、ベース部２１に対して回動可能となっている。また、第２ロボットアーム２３は、第２駆動軸Ｊ2に対して平行な第３駆動軸Ｊ3を中心に、第１ロボットアーム２２に対して回動可能となっている。さらに、第３ロボットアーム２４は、第３駆動軸Ｊ3に対して平行な第４駆動軸Ｊ4を中心に、第２ロボットアーム２３に対して回動可能となっている。
【００２１】
図３に示すように、第３ロボットアーム２４には、第５駆動軸Ｊ5（先端駆動軸）を中心に第３ロボットアーム２４に対して回動可能な駆動軸部材２５が設けられている。第５駆動軸Ｊ5は第４駆動軸Ｊ4に対して垂直に位置している。この駆動軸部材２５は、その先端が第３ロボットアーム２４の先端から突出している。また、駆動軸部材２５の先端部は、後述するスプレーガンユニット３０のリンク機構５０に取り付けられ、駆動軸部材２５の基端部には、傘歯車２６が固着されている。傘歯車２６は、第２ロボットアーム２３側の傘歯車２７と係合しており、ロボット２０の基端側に設けられた図示しないモータからの動力を駆動軸部材２５に伝達する際、その回転方向を９０度変換するようになっている。傘歯車２６、２７としては、直歯のものを用いても良く、曲り歯のものを用いても良い。なお、第３ロボットアーム２４の内部には、駆動軸部材２５の回転を支持する軸受２８が設けられている。
【００２２】
上述した構成のほか、ロボット２０の構成は一般に用いられるロボット（例えば垂直多関節ロボット）と略同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
次に、本実施の形態によるスプレーガンユニットの構成について、図１乃至図１０を参照して説明する。図４乃至図１０は、本実施の形態によるスプレーガンユニットを示す図である。
【００２４】
図１乃至図１０に示すように、スプレーガンユニット３０は、第３ロボットアーム２４に固定される支持部材（ベースプレート）３１と、支持部材３１に設けられた２本のガイド部材４０ａ、４０ｂと、支持部材３１に設けられた複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃとを有している。
【００２５】
このうち支持部材３１は、長方形の平板形状からなっている。また、支持部材３１には、スプレーガンユニット３０を第３ロボットアーム２４に取り付けた際、駆動軸部材２５が貫通する円形の貫通孔４１が形成されている（図４および図６参照）。
【００２６】
さらに、支持部材３１には、それぞれ長方形状の側面板３６、前面板３７および背面板３８が取り付けられ、側面板３６、前面板３７および背面板３８には、長方形状の底面板３９が取り付けられている。これら支持部材３１、側面板３６、前面板３７、背面板３８および底面板３９により、略直方体状のケーシングが構成されている。なお、図５において、底面板３９の表示を省略し（図１２および図１４においても同様）、図７、図９および図１０において、側面板３６、前面板３７、背面板３８および底面板３９の表示を省略している。
【００２７】
また、ガイド部材４０ａ、４０ｂは、それぞれ直動ガイドからなっており、ともに支持部材３１の底面に連結固定されている。このうち一方のガイド部材４０ａ（以下、第１ガイド部材４０ａともいう）は、レール４４ａと、レール４４ａ上を水平移動するブロック４５ａとを有しており、相対的に短い直動ガイドからなっている。また、他方のガイド部材４０ｂ（以下、第２ガイド部材４０ｂともいう）は、レール４４ｂと、レール４４ｂ上を水平移動するブロック４５ｂ、４５ｃとを有しており、相対的に長い直動ガイドからなっている。これら第１ガイド部材４０ａおよび第２ガイド部材４０ｂは、同一直線上であって、互いに離間して配置されている。これにより、後述する締結部品４３を第１ガイド部材４０ａおよび第２ガイド部材４０ｂの間に配置させることができる。また、第５駆動軸Ｊ5は、レール４４ａおよびレール４４ｂを結ぶ直線と交わっている。
【００２８】
一方、複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃのうち、スプレーガン３２（以下、固定スプレーガン３２ともいう）は、固定ブラケット３４およびガン取付部材３５を介して、支持部材３１に連結固定されている。すなわち固定スプレーガン３２は、支持部材３１に対して移動しないようになっている。なお、ガン取付部材３５は断面く字形状を有しており（図１０）、固定スプレーガン３２による塗料の塗布方向が支持部材３１の表面に対して傾斜するようになっている。
【００２９】
この固定スプレーガン３２は、正面側（図７参照）から見た場合、駆動軸部材２５を回動させる第５駆動軸Ｊ5と同一の位置に配置されている。換言すれば、固定スプレーガン３２は、第５駆動軸Ｊ5が存在する平面のうち、ガイド部材４０ａ、４０ｂに対して垂直な平面Ｐ（図４および図６参照）上に位置している。このような構成により、固定スプレーガン３２を正面側から見て第５駆動軸Ｊ5の回転中心に固定配置させることができる。
【００３０】
一方、スプレーガン３３ａ〜３３ｃ（以下、第１移動スプレーガン３３ａ、第２移動スプレーガン３３ｂ、第３移動スプレーガン３３ｃともいう）は、それぞれ支持部材３１に対して移動可能なスプレーガンからなっている。このうち第１移動スプレーガン３３ａは、細長いブラケット４２を介して第１ガイド部材４０ａのブロック４５ａに取り付けられている。これにより、第１移動スプレーガン３３ａは、第１ガイド部材４０ａのレール４４ａに案内され、このレール４４ａに沿って水平に直線移動可能となっている。
【００３１】
また、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ細長いブラケット４２を介して第２ガイド部材４０ｂのブロック４５ｂ、４５ｃに取り付けられている。これら第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ第２ガイド部材４０ｂのレール４４ｂに案内されて、このレール４４ｂに沿って直線移動可能となっている。
【００３２】
この場合、第１移動スプレーガン３３ａは、固定スプレーガン３２に対して一側（図７の左側）に配置され、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ固定スプレーガン３２に対して反対側（図７の右側）に配置されている。
【００３３】
なお、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃには、図示しない少なくとも１つのホースが接続されており、これらのホースから塗料やエアを供給することにより、ワーク（被塗装物）Ｗ（図２参照）に対して塗料を吹き付けることができるようになっている。この固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、従来一般に用いられる塗装ガンからなっていてもよい。本実施の形態において、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、互いに同一の構造からなっているが、必ずしもこれに限られるものではなく、互いに異なる構造を有していても良い。
【００３４】
また、図３に示すように、駆動軸部材２５は、締結部品４３を介してリンク機構５０に連結されている。このリンク機構５０は、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃにも連結されており、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、締結部品４３およびリンク機構５０を介して移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃが移動するようになっている。
【００３５】
すなわち、図５、図７および図８に示すように、リンク機構５０は、駆動リンク５１と、従動リンク５２ａ〜５２ｃ（以下、第１従動リンク５２ａ、第２従動リンク５２ｂ、第３従動リンク５２ｃともいう）とから構成されている。このうち駆動リンク５１は、その中央部において、締結部品４３を介してロボット２０の駆動軸部材２５に連結されている。
【００３６】
また、第１従動リンク５２ａは、その一端が軸部材５３ａを介して駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに、他端が軸部材５４ａを介して第１移動スプレーガン３３ａに回動自在に連結されている。第２従動リンク５２ｂは、その一端が軸部材５３ｂを介して駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに、中央部において軸部材５４ｂを介して第２移動スプレーガン３３ｂに回動自在に連結されている。第３従動リンク５２ｃは、その一端が軸部材５３ｃを介して第２従動リンク５２ｂに回動自在に連結されるとともに、他端が軸部材５４ｃを介して第３移動スプレーガン３３ｃに回動自在に連結されている。
【００３７】
なお、駆動リンク５１と、従動リンク５２ａ〜５２ｃとは、いずれも細長い平板形状を有している。また、駆動リンク５１および第２従動リンク５２ｂは、互いに略同一の長さを有しており、第１従動リンク５２ａおよび第３従動リンク５２ｃは、互いに略同一の長さを有している。さらに、駆動リンク５１および第２従動リンク５２ｂは、第１従動リンク５２ａおよび第３従動リンク５２ｃの約２倍の長さを有している。
【００３８】
このようなリンク機構５０が設けられていることにより、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更できるようになっている。この場合、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、常に互いに同一の間隔（ピッチ）を空けるように配置される。すなわち、図５において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌａと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌａと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌａとは、互いに同一である。さらに、リンク機構５０により、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃがどのような位置に来た場合であっても、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔と、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔と、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔とは、互いに同一となる（後述する図１１乃至図１４参照）。
【００３９】
なお、図４乃至図１０において、リンク機構５０の駆動リンク５１と従動リンク５２ａ〜５２ｃとが一直線状に配置されており、これら固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの同士間隔（Ｌａ）は最大となっている。
【００４０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図４乃至図１４を用いて説明する。とりわけ、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔を変更する際の作用について説明する。
【００４１】
初めに、塗装用ロボットシステム１０が、互いに間隔（Ｌａ）を空けて並ぶ複数のワークＷ（図２）に対して塗装作業を行う場合を想定する。この場合、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの各間隔（Ｌａ）は最大とされる（図４乃至図１０参照）。この状態で、ロボット２０を動作させ、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃを用いてワークＷに対して塗装作業を行う。
【００４２】
続いて、Ｌａより狭い間隔Ｌｂを空けて並ぶ複数のワークＷに対して塗装作業を行う場合の作用について説明する。この場合、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔が狭くなるように変更される。
【００４３】
この際、まずロボット２０の基端側に設けられた図示しないモータからの動力が、傘歯車２７および傘歯車２６を順次介して駆動軸部材２５に伝達される。これにより駆動軸部材２５は所定方向（図１２の時計回り方向）に回動する。
【００４４】
駆動軸部材２５が回動することにより、締結部品４３も駆動軸部材２５と同一の方向（図１２の時計回り方向）に回動し、これによりリンク機構５０の駆動リンク５１も締結部品４３を中心に所定方向（図１２の時計回り方向）に回動する。駆動リンク５１が回動することにより、各従動リンク５２ａ〜５２ｃの角度が変化し、各従動リンク５２ａ〜５２ｃに連結された複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の距離が変化する。
【００４５】
すなわち、駆動リンク５１に連動して、第１従動リンク５２ａが駆動リンク５１と逆方向（図１２の反時計回り方向）に回動する。これにより、第１移動スプレーガン３３ａがブラケット４２および軸部材５４ａを介して第１ガイド部材４０ａによって案内され、固定スプレーガン３２に接近する方向に水平移動される。
【００４６】
同様に、駆動リンク５１に連動して、第２従動リンク５２ｂが駆動リンク５１と逆方向（図１２の反時計回り方向）に回動する。これにより、第２移動スプレーガン３３ｂがブラケット４２および軸部材５４ｂを介して第２ガイド部材４０ｂによって案内され、固定スプレーガン３２に接近する方向に水平移動される。
【００４７】
また、第２従動リンク５２ｂに連動して、第３従動リンク５２ｃが第２従動リンク５２ｂと逆方向（図１２の時計回り方向）に回動する。これにより、第３移動スプレーガン３３ｃがブラケット４２および軸部材５４ｃを介して第２ガイド部材４０ｂによって案内され、第２移動スプレーガン３３ｂに接近する方向に水平移動される。一方、固定スプレーガン３２は、支持部材３１に対して常に固定されている。
【００４８】
このようにして、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ互いに同一の間隔Ｌｂ（＜Ｌａ）を空けて配置されるようになる（図１１および図１２）。すなわち図１１および図１２において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌｂと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌｂと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌｂとは、互いに同一となっている。
【００４９】
続いて、Ｌｂよりさらに狭い間隔Ｌｃを空けて並ぶ複数のワークＷに対して塗装作業を行う場合の作用について説明する。
【００５０】
この場合、ロボット２０の駆動軸部材２５が更に回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔が更に狭められる。
【００５１】
すなわち、上記と同様にして、駆動軸部材２５が更に回動することにより、締結部品４３を介して、リンク機構５０の駆動リンク５１および従動リンク５２ａ〜５２ｃが回動し、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃがそれぞれ固定スプレーガン３２に更に接近する方向に水平移動する。
【００５２】
このようにして、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ同一の間隔Ｌｃ（＜Ｌｂ）を空けて配置されるようになる（図１３および図１４）。すなわち、図１３および図１４において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌｃと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌｃと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌｃとは、互いに同一となっている。なお、図１３および図１４において、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ固定スプレーガン３２に対して最も接近した状態となっており、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔（Ｌｃ）は最小となっている。
【００５３】
なお、上記と逆の作用を実行することにより、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔を広げることができる。すなわち、駆動軸部材２５および締結部品４３を上記方向と逆方向（すなわち図１４の反時計回り方向）に回動させる。これにより、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、ガイド部材４０ａ、４０ｂに案内されて、それぞれ固定スプレーガン３２に対して遠ざかる方向に移動する。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更することができる。すなわち、各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔は、駆動軸部材２５の回転量によって自在に変更される。これにより、１台のスプレーガンユニット３０のみを用いて各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を様々に変更することができる。このため、ワークＷ同士の間隔を変更する際、スプレーガンユニット３０を交換する必要がなく、作業時間を短縮することができる。また、ワークＷ同士の間隔を変更する際、異なるスプレーガンユニット３０を準備する必要がなく、スプレーガンユニット３０のコストを抑えることができる。さらに、ロボット２０側の駆動軸部材２５を利用し、かつリンク機構５０を用いているので、少ない構成要素により各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を任意に変更することができる。
【００５５】
また本実施の形態によれば、支持部材３１に固定された固定スプレーガン３２は、先端駆動軸Ｊ5が存在する平面のうちガイド部材４０ａ、４０ｂに対して垂直な平面Ｐ上に位置するので、支持部材３１に対する固定スプレーガン３２の位置を一定に保持しつつ、各移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃをガイド部材４０ａ、４０ｂに沿って移動し、その相対位置を自在に変更することができる。
【００５６】
また本実施の形態によれば、リンク機構５０は、駆動軸部材２５に連結された駆動リンク５１と、駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに移動スプレーガン３３ａ、３３ｂに回動自在に連結された従動リンク５２ａ、５２ｂとを有するので、簡単な構成で各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更することができる。
【００５７】
さらに本実施の形態によれば、支持部材３１は、駆動軸部材２５が貫通する貫通孔４１を有するので、支持部材３１を第３ロボットアーム２４に取り付けた際、駆動軸部材２５を確実にリンク機構５０に連結することができる。
【００５８】
さらに本実施の形態によれば、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、固定スプレーガン３２の一側に配置された第１移動スプレーガン３３ａと、固定スプレーガン３２に対して第１移動スプレーガン３３ａの反対側に配置された第２移動スプレーガン３３ｂとを含むので、固定スプレーガン３２を中心に、第１移動スプレーガン３３ａと第２移動スプレーガン３３ｂとを移動させ、これらの間隔を自在に変更することができる。
【００５９】
さらに本実施の形態によれば、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔と、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔と、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔とが常に互いに等しいので、等間隔で並ぶワークＷの間隔を様々に変更した場合であっても、容易に対応することができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、１つの固定スプレーガン３２と、３つの移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃとを用いているが、これに限られるものではない。例えば、固定スプレーガンを設けず、全てを移動スプレーガンとしても良い。あるいは、２つ以上の固定スプレーガンを設けても良い。また、移動スプレーガンの数は３つに限らず、１つ、２つまたは４つ以上であっても良い。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、第１移動スプレーガン３３ａは、固定スプレーガン３２に対して一方の側に設けられ、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、固定スプレーガン３２に対して他方の側に設けられているが、これに限られるものではない。例えば複数の移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃ全てを固定スプレーガン３２に対して同一の側に設けても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 塗装用ロボットシステム
２０ ロボット
２１ ベース部
２２ 第１ロボットアーム
２３ 第２ロボットアーム
２４ 第３ロボットアーム
２５ 駆動軸部材
３０ スプレーガンユニット
３１ 支持部材
３２ 固定スプレーガン
３３ａ 第１移動スプレーガン
３３ｂ 第２移動スプレーガン
３３ｃ 第３移動スプレーガン
４０ａ 第１ガイド部材
４０ｂ 第２ガイド部材
４１ 貫通孔
４３ 締結部品
５０ リンク機構
５１ 駆動リンク
５２ａ 第１従動リンク
５２ｂ 第２従動リンク
５２ｃ 第３従動リンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装用ロボットシステムおよびこのような塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば小型携帯端末などの被塗装物を塗装する場合、被塗装物を回転式の治具に設置し、この被塗装物に対してロボットを用いて塗装を行っている。また、塗装効率を高めるため、ロボットアームに複数のスプレーガンを取り付けたものも存在する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の一般的な塗装システムにおいては、被塗装物同士の間隔（ピッチ）が一定に設定されている。このため、被塗装物同士の間隔が変更された場合、塗装作業を中断し、ロボットからスプレーガンユニットを取外すとともに、スプレーガンの間隔が異なる他のスプレーガンユニットに交換する必要がある。したがって、被塗装物同士の間隔を変更する場合には、スプレーガン同士の間隔が異なる複数のスプレーガンユニットを準備する必要がある。この場合、スプレーガンユニットの交換等、段取り替えの時間が多くかかってしまう。また、複数種類のスプレーガンユニットを準備する必要があるため、コストが増大するという問題もある。
【０００５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、スプレーガン同士の間隔を簡単に変更することが可能な、塗装用ロボットシステムおよびスプレーガンユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、塗装用ロボットシステムにおいて、それぞれ駆動軸を中心に回動する複数のロボットアームを有するとともに、前記複数のロボットアームのうち先端のロボットアームに、先端駆動軸を中心に回動する駆動軸部材が設けられたロボットと、前記先端のロボットアームに取り付けられたスプレーガンユニットとを備え、前記スプレーガンユニットは、前記先端のロボットアームに固定された支持部材と、前記支持部材に設けられたガイド部材と、前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００７】
本発明は、前記複数のスプレーガンは、前記支持部材に固定された固定スプレーガンを含むことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００８】
本発明は、前記固定スプレーガンは、前記先端駆動軸が存在する平面のうち前記ガイド部材に対して垂直な平面上に位置することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【０００９】
本発明は、前記リンク機構は、前記ロボットの前記駆動軸部材に連結された駆動リンクと、前記駆動リンクに回動自在に連結されるとともに前記移動スプレーガンに回動自在に連結された従動リンクとを有することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１０】
本発明は、前記支持部材は、前記駆動軸部材が貫通する貫通孔を有することを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１１】
本発明は、前記移動スプレーガンは、前記固定スプレーガンの一側に配置された第１移動スプレーガンと、前記固定スプレーガンに対して前記第１移動スプレーガンの反対側に配置された第２移動スプレーガンとを含むことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１２】
本発明は、前記第１移動スプレーガンと前記固定スプレーガンとの間隔と、前記固定スプレーガンと前記第２移動スプレーガンとの間隔とが常に互いに等しいことを特徴とする塗装用ロボットシステムである。
【００１３】
本発明は、塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットにおいて、前記先端のロボットアームに固定可能な支持部材と、前記支持部材に設けられたガイド部材と、前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とするスプレーガンユニットである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロボットの駆動軸部材が回動することにより、リンク機構を介して複数のスプレーガン同士の間隔を変更することができる。このことにより、被塗装物同士の間隔を変更する際の作業時間を短縮することができるとともに、被塗装物同士の間隔を変更する際のコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す正面図。
【図２】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す側面図。
【図３】本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す拡大断面図（図１のIII−III線断面図）。
【図４】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す斜視図。
【図５】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す底面図。
【図６】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す平面図。
【図７】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す正面図。
【図８】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図６のVIII−VIII線断面図）。
【図９】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図７のIX−IX線断面図）。
【図１０】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットを示す断面図（図７のＸ−Ｘ線断面図）。
【図１１】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を縮めた状態を示す斜視図。
【図１２】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を縮めた状態を示す底面図。
【図１３】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を最小にした状態を示す斜視図。
【図１４】本発明の一実施の形態によるスプレーガンユニットにおいて、スプレーガン同士の間隔を最小にした状態を示す底面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１４を参照して説明する。図１乃至図１４は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
まず、図１乃至図３により、本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムの全体構成について説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施の形態による塗装用ロボットシステムを示す図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、塗装用ロボットシステム１０は、ベース部２１と複数のロボットアーム２２〜２４とを有するロボット２０と、ロボット２０の先端のロボットアーム（第３ロボットアーム）２４に取り付けられたスプレーガンユニット３０とを備えている。
【００１９】
このうちロボット２０は、第１駆動軸Ｊ１に沿って水平移動可能なベース部２１と、３本のロボットアーム（第１ロボットアーム２２、第２ロボットアーム２３、第３ロボットアーム２４）とを有している。
【００２０】
３本のロボットアームのうち第１ロボットアーム２２は、第１駆動軸Ｊ1に対して平行な第２駆動軸Ｊ2を中心に、ベース部２１に対して回動可能となっている。また、第２ロボットアーム２３は、第２駆動軸Ｊ2に対して平行な第３駆動軸Ｊ3を中心に、第１ロボットアーム２２に対して回動可能となっている。さらに、第３ロボットアーム２４は、第３駆動軸Ｊ3に対して平行な第４駆動軸Ｊ4を中心に、第２ロボットアーム２３に対して回動可能となっている。
【００２１】
図３に示すように、第３ロボットアーム２４には、第５駆動軸Ｊ5（先端駆動軸）を中心に第３ロボットアーム２４に対して回動可能な駆動軸部材２５が設けられている。第５駆動軸Ｊ5は第４駆動軸Ｊ4に対して垂直に位置している。この駆動軸部材２５は、その先端が第３ロボットアーム２４の先端から突出している。また、駆動軸部材２５の先端部は、後述するスプレーガンユニット３０のリンク機構５０に取り付けられ、駆動軸部材２５の基端部には、傘歯車２６が固着されている。傘歯車２６は、第２ロボットアーム２３側の傘歯車２７と係合しており、ロボット２０の基端側に設けられた図示しないモータからの動力を駆動軸部材２５に伝達する際、その回転方向を９０度変換するようになっている。傘歯車２６、２７としては、直歯のものを用いても良く、曲り歯のものを用いても良い。なお、第３ロボットアーム２４の内部には、駆動軸部材２５の回転を支持する軸受２８が設けられている。
【００２２】
上述した構成のほか、ロボット２０の構成は一般に用いられるロボット（例えば垂直多関節ロボット）と略同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
次に、本実施の形態によるスプレーガンユニットの構成について、図１乃至図１０を参照して説明する。図４乃至図１０は、本実施の形態によるスプレーガンユニットを示す図である。
【００２４】
図１乃至図１０に示すように、スプレーガンユニット３０は、第３ロボットアーム２４に固定される支持部材（ベースプレート）３１と、支持部材３１に設けられた２本のガイド部材４０ａ、４０ｂと、支持部材３１に設けられた複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃとを有している。
【００２５】
このうち支持部材３１は、長方形の平板形状からなっている。また、支持部材３１には、スプレーガンユニット３０を第３ロボットアーム２４に取り付けた際、駆動軸部材２５が貫通する円形の貫通孔４１が形成されている（図４および図６参照）。
【００２６】
さらに、支持部材３１には、それぞれ長方形状の側面板３６、前面板３７および背面板３８が取り付けられ、側面板３６、前面板３７および背面板３８には、長方形状の底面板３９が取り付けられている。これら支持部材３１、側面板３６、前面板３７、背面板３８および底面板３９により、略直方体状のケーシングが構成されている。なお、図５において、底面板３９の表示を省略し（図１２および図１４においても同様）、図７、図９および図１０において、側面板３６、前面板３７、背面板３８および底面板３９の表示を省略している。
【００２７】
また、ガイド部材４０ａ、４０ｂは、それぞれ直動ガイドからなっており、ともに支持部材３１の底面に連結固定されている。このうち一方のガイド部材４０ａ（以下、第１ガイド部材４０ａともいう）は、レール４４ａと、レール４４ａ上を水平移動するブロック４５ａとを有しており、相対的に短い直動ガイドからなっている。また、他方のガイド部材４０ｂ（以下、第２ガイド部材４０ｂともいう）は、レール４４ｂと、レール４４ｂ上を水平移動するブロック４５ｂ、４５ｃとを有しており、相対的に長い直動ガイドからなっている。これら第１ガイド部材４０ａおよび第２ガイド部材４０ｂは、同一直線上であって、互いに離間して配置されている。これにより、後述する締結部品４３を第１ガイド部材４０ａおよび第２ガイド部材４０ｂの間に配置させることができる。また、第５駆動軸Ｊ5は、レール４４ａおよびレール４４ｂを結ぶ直線と交わっている。
【００２８】
一方、複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃのうち、スプレーガン３２（以下、固定スプレーガン３２ともいう）は、固定ブラケット３４およびガン取付部材３５を介して、支持部材３１に連結固定されている。すなわち固定スプレーガン３２は、支持部材３１に対して移動しないようになっている。なお、ガン取付部材３５は断面く字形状を有しており（図１０）、固定スプレーガン３２による塗料の塗布方向が支持部材３１の表面に対して傾斜するようになっている。
【００２９】
この固定スプレーガン３２は、正面側（図７参照）から見た場合、駆動軸部材２５を回動させる第５駆動軸Ｊ5と同一の位置に配置されている。換言すれば、固定スプレーガン３２は、第５駆動軸Ｊ5が存在する平面のうち、ガイド部材４０ａ、４０ｂに対して垂直な平面Ｐ（図４および図６参照）上に位置している。このような構成により、固定スプレーガン３２を正面側から見て第５駆動軸Ｊ5の回転中心に固定配置させることができる。
【００３０】
一方、スプレーガン３３ａ〜３３ｃ（以下、第１移動スプレーガン３３ａ、第２移動スプレーガン３３ｂ、第３移動スプレーガン３３ｃともいう）は、それぞれ支持部材３１に対して移動可能なスプレーガンからなっている。このうち第１移動スプレーガン３３ａは、細長いブラケット４２を介して第１ガイド部材４０ａのブロック４５ａに取り付けられている。これにより、第１移動スプレーガン３３ａは、第１ガイド部材４０ａのレール４４ａに案内され、このレール４４ａに沿って水平に直線移動可能となっている。
【００３１】
また、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ細長いブラケット４２を介して第２ガイド部材４０ｂのブロック４５ｂ、４５ｃに取り付けられている。これら第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ第２ガイド部材４０ｂのレール４４ｂに案内されて、このレール４４ｂに沿って直線移動可能となっている。
【００３２】
この場合、第１移動スプレーガン３３ａは、固定スプレーガン３２に対して一側（図７の左側）に配置され、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、それぞれ固定スプレーガン３２に対して反対側（図７の右側）に配置されている。
【００３３】
なお、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃには、図示しない少なくとも１つのホースが接続されており、これらのホースから塗料やエアを供給することにより、ワーク（被塗装物）Ｗ（図２参照）に対して塗料を吹き付けることができるようになっている。この固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、従来一般に用いられる塗装ガンからなっていてもよい。本実施の形態において、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、互いに同一の構造からなっているが、必ずしもこれに限られるものではなく、互いに異なる構造を有していても良い。
【００３４】
また、図３に示すように、駆動軸部材２５は、締結部品４３を介してリンク機構５０に連結されている。このリンク機構５０は、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃにも連結されており、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、締結部品４３およびリンク機構５０を介して移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃが移動するようになっている。
【００３５】
すなわち、図５、図７および図８に示すように、リンク機構５０は、駆動リンク５１と、従動リンク５２ａ〜５２ｃ（以下、第１従動リンク５２ａ、第２従動リンク５２ｂ、第３従動リンク５２ｃともいう）とから構成されている。このうち駆動リンク５１は、その中央部において、締結部品４３を介してロボット２０の駆動軸部材２５に連結されている。
【００３６】
また、第１従動リンク５２ａは、その一端が軸部材５３ａを介して駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに、他端が軸部材５４ａを介して第１移動スプレーガン３３ａに回動自在に連結されている。第２従動リンク５２ｂは、その一端が軸部材５３ｂを介して駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに、中央部において軸部材５４ｂを介して第２移動スプレーガン３３ｂに回動自在に連結されている。第３従動リンク５２ｃは、その一端が軸部材５３ｃを介して第２従動リンク５２ｂに回動自在に連結されるとともに、他端が軸部材５４ｃを介して第３移動スプレーガン３３ｃに回動自在に連結されている。
【００３７】
なお、駆動リンク５１と、従動リンク５２ａ〜５２ｃとは、いずれも細長い平板形状を有している。また、駆動リンク５１および第２従動リンク５２ｂは、互いに略同一の長さを有しており、第１従動リンク５２ａおよび第３従動リンク５２ｃは、互いに略同一の長さを有している。さらに、駆動リンク５１および第２従動リンク５２ｂは、第１従動リンク５２ａおよび第３従動リンク５２ｃの約２倍の長さを有している。
【００３８】
このようなリンク機構５０が設けられていることにより、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更できるようになっている。この場合、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、常に互いに同一の間隔（ピッチ）を空けるように配置される。すなわち、図５において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌａと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌａと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌａとは、互いに同一である。さらに、リンク機構５０により、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃがどのような位置に来た場合であっても、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔と、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔と、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔とは、互いに同一となる（後述する図１１乃至図１４参照）。
【００３９】
なお、図４乃至図１０において、リンク機構５０の駆動リンク５１と従動リンク５２ａ〜５２ｃとが一直線状に配置されており、これら固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの同士間隔（Ｌａ）は最大となっている。
【００４０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図４乃至図１４を用いて説明する。とりわけ、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔を変更する際の作用について説明する。
【００４１】
初めに、塗装用ロボットシステム１０が、互いに間隔（Ｌａ）を空けて並ぶ複数のワークＷ（図２）に対して塗装作業を行う場合を想定する。この場合、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの各間隔（Ｌａ）は最大とされる（図４乃至図１０参照）。この状態で、ロボット２０を動作させ、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃを用いてワークＷに対して塗装作業を行う。
【００４２】
続いて、Ｌａより狭い間隔Ｌｂを空けて並ぶ複数のワークＷに対して塗装作業を行う場合の作用について説明する。この場合、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔が狭くなるように変更される。
【００４３】
この際、まずロボット２０の基端側に設けられた図示しないモータからの動力が、傘歯車２７および傘歯車２６を順次介して駆動軸部材２５に伝達される。これにより駆動軸部材２５は所定方向（図１２の時計回り方向）に回動する。
【００４４】
駆動軸部材２５が回動することにより、締結部品４３も駆動軸部材２５と同一の方向（図１２の時計回り方向）に回動し、これによりリンク機構５０の駆動リンク５１も締結部品４３を中心に所定方向（図１２の時計回り方向）に回動する。駆動リンク５１が回動することにより、各従動リンク５２ａ〜５２ｃの角度が変化し、各従動リンク５２ａ〜５２ｃに連結された複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の距離が変化する。
【００４５】
すなわち、駆動リンク５１に連動して、第１従動リンク５２ａが駆動リンク５１と逆方向（図１２の反時計回り方向）に回動する。これにより、第１移動スプレーガン３３ａがブラケット４２および軸部材５４ａを介して第１ガイド部材４０ａによって案内され、固定スプレーガン３２に接近する方向に水平移動される。
【００４６】
同様に、駆動リンク５１に連動して、第２従動リンク５２ｂが駆動リンク５１と逆方向（図１２の反時計回り方向）に回動する。これにより、第２移動スプレーガン３３ｂがブラケット４２および軸部材５４ｂを介して第２ガイド部材４０ｂによって案内され、固定スプレーガン３２に接近する方向に水平移動される。
【００４７】
また、第２従動リンク５２ｂに連動して、第３従動リンク５２ｃが第２従動リンク５２ｂと逆方向（図１２の時計回り方向）に回動する。これにより、第３移動スプレーガン３３ｃがブラケット４２および軸部材５４ｃを介して第２ガイド部材４０ｂによって案内され、第２移動スプレーガン３３ｂに接近する方向に水平移動される。一方、固定スプレーガン３２は、支持部材３１に対して常に固定されている。
【００４８】
このようにして、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ互いに同一の間隔Ｌｂ（＜Ｌａ）を空けて配置されるようになる（図１１および図１２）。すなわち図１１および図１２において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌｂと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌｂと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌｂとは、互いに同一となっている。
【００４９】
続いて、Ｌｂよりさらに狭い間隔Ｌｃを空けて並ぶ複数のワークＷに対して塗装作業を行う場合の作用について説明する。
【００５０】
この場合、ロボット２０の駆動軸部材２５が更に回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔が更に狭められる。
【００５１】
すなわち、上記と同様にして、駆動軸部材２５が更に回動することにより、締結部品４３を介して、リンク機構５０の駆動リンク５１および従動リンク５２ａ〜５２ｃが回動し、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃがそれぞれ固定スプレーガン３２に更に接近する方向に水平移動する。
【００５２】
このようにして、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ同一の間隔Ｌｃ（＜Ｌｂ）を空けて配置されるようになる（図１３および図１４）。すなわち、図１３および図１４において、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔Ｌｃと、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔Ｌｃと、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔Ｌｃとは、互いに同一となっている。なお、図１３および図１４において、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、それぞれ固定スプレーガン３２に対して最も接近した状態となっており、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔（Ｌｃ）は最小となっている。
【００５３】
なお、上記と逆の作用を実行することにより、固定スプレーガン３２および移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃの間隔を広げることができる。すなわち、駆動軸部材２５および締結部品４３を上記方向と逆方向（すなわち図１４の反時計回り方向）に回動させる。これにより、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、ガイド部材４０ａ、４０ｂに案内されて、それぞれ固定スプレーガン３２に対して遠ざかる方向に移動する。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ロボット２０の駆動軸部材２５が回動することにより、リンク機構５０を介して複数のスプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更することができる。すなわち、各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔は、駆動軸部材２５の回転量によって自在に変更される。これにより、１台のスプレーガンユニット３０のみを用いて各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を様々に変更することができる。このため、ワークＷ同士の間隔を変更する際、スプレーガンユニット３０を交換する必要がなく、作業時間を短縮することができる。また、ワークＷ同士の間隔を変更する際、異なるスプレーガンユニット３０を準備する必要がなく、スプレーガンユニット３０のコストを抑えることができる。さらに、ロボット２０側の駆動軸部材２５を利用し、かつリンク機構５０を用いているので、少ない構成要素により各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を任意に変更することができる。
【００５５】
また本実施の形態によれば、支持部材３１に固定された固定スプレーガン３２は、先端駆動軸Ｊ5が存在する平面のうちガイド部材４０ａ、４０ｂに対して垂直な平面Ｐ上に位置するので、支持部材３１に対する固定スプレーガン３２の位置を一定に保持しつつ、各移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃをガイド部材４０ａ、４０ｂに沿って移動し、その相対位置を自在に変更することができる。
【００５６】
また本実施の形態によれば、リンク機構５０は、駆動軸部材２５に連結された駆動リンク５１と、駆動リンク５１に回動自在に連結されるとともに移動スプレーガン３３ａ、３３ｂに回動自在に連結された従動リンク５２ａ、５２ｂとを有するので、簡単な構成で各スプレーガン３２、３３ａ〜３３ｃ同士の間隔を変更することができる。
【００５７】
さらに本実施の形態によれば、支持部材３１は、駆動軸部材２５が貫通する貫通孔４１を有するので、支持部材３１を第３ロボットアーム２４に取り付けた際、駆動軸部材２５を確実にリンク機構５０に連結することができる。
【００５８】
さらに本実施の形態によれば、移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃは、固定スプレーガン３２の一側に配置された第１移動スプレーガン３３ａと、固定スプレーガン３２に対して第１移動スプレーガン３３ａの反対側に配置された第２移動スプレーガン３３ｂとを含むので、固定スプレーガン３２を中心に、第１移動スプレーガン３３ａと第２移動スプレーガン３３ｂとを移動させ、これらの間隔を自在に変更することができる。
【００５９】
さらに本実施の形態によれば、第１移動スプレーガン３３ａと固定スプレーガン３２との間隔と、固定スプレーガン３２と第２移動スプレーガン３３ｂとの間隔と、第２移動スプレーガン３３ｂと第３移動スプレーガン３３ｃとの間隔とが常に互いに等しいので、等間隔で並ぶワークＷの間隔を様々に変更した場合であっても、容易に対応することができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、１つの固定スプレーガン３２と、３つの移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃとを用いているが、これに限られるものではない。例えば、固定スプレーガンを設けず、全てを移動スプレーガンとしても良い。あるいは、２つ以上の固定スプレーガンを設けても良い。また、移動スプレーガンの数は３つに限らず、１つ、２つまたは４つ以上であっても良い。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、第１移動スプレーガン３３ａは、固定スプレーガン３２に対して一方の側に設けられ、第２移動スプレーガン３３ｂおよび第３移動スプレーガン３３ｃは、固定スプレーガン３２に対して他方の側に設けられているが、これに限られるものではない。例えば複数の移動スプレーガン３３ａ〜３３ｃ全てを固定スプレーガン３２に対して同一の側に設けても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 塗装用ロボットシステム
２０ ロボット
２１ ベース部
２２ 第１ロボットアーム
２３ 第２ロボットアーム
２４ 第３ロボットアーム
２５ 駆動軸部材
３０ スプレーガンユニット
３１ 支持部材
３２ 固定スプレーガン
３３ａ 第１移動スプレーガン
３３ｂ 第２移動スプレーガン
３３ｃ 第３移動スプレーガン
４０ａ 第１ガイド部材
４０ｂ 第２ガイド部材
４１ 貫通孔
４３ 締結部品
５０ リンク機構
５１ 駆動リンク
５２ａ 第１従動リンク
５２ｂ 第２従動リンク
５２ｃ 第３従動リンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装用ロボットシステムにおいて、
それぞれ駆動軸を中心に回動する複数のロボットアームを有するとともに、前記複数のロボットアームのうち先端のロボットアームに、先端駆動軸を中心に回動する駆動軸部材が設けられたロボットと、
前記先端のロボットアームに取り付けられたスプレーガンユニットとを備え、
前記スプレーガンユニットは、
前記先端のロボットアームに固定された支持部材と、
前記支持部材に設けられたガイド部材と、
前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、
前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、
前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とする塗装用ロボットシステム。
【請求項２】
前記複数のスプレーガンは、前記支持部材に固定された固定スプレーガンを含むことを特徴とする請求項１記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項３】
前記固定スプレーガンは、前記先端駆動軸が存在する平面のうち前記ガイド部材に対して垂直な平面上に位置することを特徴とする請求項２記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項４】
前記リンク機構は、前記ロボットの前記駆動軸部材に連結された駆動リンクと、前記駆動リンクに回動自在に連結されるとともに前記移動スプレーガンに回動自在に連結された従動リンクとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項５】
前記支持部材は、前記駆動軸部材が貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項６】
前記移動スプレーガンは、前記固定スプレーガンの一側に配置された第１移動スプレーガンと、前記固定スプレーガンに対して前記第１移動スプレーガンの反対側に配置された第２移動スプレーガンとを含むことを特徴とする請求項２または３記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項７】
前記第１移動スプレーガンと前記固定スプレーガンとの間隔と、前記固定スプレーガンと前記第２移動スプレーガンとの間隔とが常に互いに等しいことを特徴とする請求項６記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項８】
請求項１記載の塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットにおいて、
前記先端のロボットアームに固定可能な支持部材と、
前記支持部材に設けられたガイド部材と、
前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、
前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、
前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とするスプレーガンユニット。
【請求項１】
塗装用ロボットシステムにおいて、
それぞれ駆動軸を中心に回動する複数のロボットアームを有するとともに、前記複数のロボットアームのうち先端のロボットアームに、先端駆動軸を中心に回動する駆動軸部材が設けられたロボットと、
前記先端のロボットアームに取り付けられたスプレーガンユニットとを備え、
前記スプレーガンユニットは、
前記先端のロボットアームに固定された支持部材と、
前記支持部材に設けられたガイド部材と、
前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、
前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、
前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とする塗装用ロボットシステム。
【請求項２】
前記複数のスプレーガンは、前記支持部材に固定された固定スプレーガンを含むことを特徴とする請求項１記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項３】
前記固定スプレーガンは、前記先端駆動軸が存在する平面のうち前記ガイド部材に対して垂直な平面上に位置することを特徴とする請求項２記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項４】
前記リンク機構は、前記ロボットの前記駆動軸部材に連結された駆動リンクと、前記駆動リンクに回動自在に連結されるとともに前記移動スプレーガンに回動自在に連結された従動リンクとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項５】
前記支持部材は、前記駆動軸部材が貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項６】
前記移動スプレーガンは、前記固定スプレーガンの一側に配置された第１移動スプレーガンと、前記固定スプレーガンに対して前記第１移動スプレーガンの反対側に配置された第２移動スプレーガンとを含むことを特徴とする請求項２または３記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項７】
前記第１移動スプレーガンと前記固定スプレーガンとの間隔と、前記固定スプレーガンと前記第２移動スプレーガンとの間隔とが常に互いに等しいことを特徴とする請求項６記載の塗装用ロボットシステム。
【請求項８】
請求項１記載の塗装用ロボットシステムに用いられるスプレーガンユニットにおいて、
前記先端のロボットアームに固定可能な支持部材と、
前記支持部材に設けられたガイド部材と、
前記支持部材に設けられた複数のスプレーガンであって、このうち少なくとも１つのスプレーガンが前記ガイド部材に沿って移動可能な移動スプレーガンからなる、複数のスプレーガンと、
前記移動スプレーガンと前記駆動軸部材とを連結するリンク機構とを有し、
前記ロボットの前記駆動軸部材が回動することにより、前記リンク機構を介して前記複数のスプレーガン同士の間隔を変更可能であることを特徴とするスプレーガンユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１０３３０２（Ｐ２０１３−１０３３０２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９０３１（Ｐ２０１１−２４９０３１）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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