自動塗装装置及び塗装ブース
【課題】自動塗装装置の小型化と、安定した姿勢での確実な支持と、塗装室内の気流を乱さない配置とを実現し、塗装の不良率を減少させる。
【解決手段】上記課題を解決するために本発明の自動塗装装置１は、ワークＷを水平方向に回転自在に支持するワークテーブル９と、ワークテーブル９の回転駆動機構１１と、ワークテーブル９と回転駆動機構１１とを保持し、作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５との間で１８０°ずつ正転方向Ｆ及び反転方向Ｒに旋回する旋回テーブル１７と、旋回テーブル１７の旋回駆動機構１９とを備えるワーク搬送・支持装置３と、ワークテーブル９上にセットされたワークＷの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボット５と、ワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを支持する低重心の支持架台７とを一体のユニットとして具備している。
【解決手段】上記課題を解決するために本発明の自動塗装装置１は、ワークＷを水平方向に回転自在に支持するワークテーブル９と、ワークテーブル９の回転駆動機構１１と、ワークテーブル９と回転駆動機構１１とを保持し、作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５との間で１８０°ずつ正転方向Ｆ及び反転方向Ｒに旋回する旋回テーブル１７と、旋回テーブル１７の旋回駆動機構１９とを備えるワーク搬送・支持装置３と、ワークテーブル９上にセットされたワークＷの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボット５と、ワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを支持する低重心の支持架台７とを一体のユニットとして具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行することができる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースに係り、塗装室内の気流の乱れを少なくして、塗装品質を向上させるようにした自動塗装装置及び塗装ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動塗装装置１０１は、図６に示すようにワーク搬送・支持装置１０３と、塗装用ロボット１０５とが別体に設けられていた。このうち塗装用ロボット１０５は図示のように背の高い４本の脚柱１０７の上方に橋梁状の支持ベース１０９を架け渡した高さが２２３０ｍｍ程度の矩形枠構造の支持架台１１１に対して取り付けられていた。
また、塗装用ロボット１０５は基台面１１３を垂直に保持した、横に倒れた姿勢で取り付けられており、塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５の作動範囲は塗装室１１７の下部から上部にかけての極めて広い範囲に及んでいた。
【０００３】
一方、ワーク搬送・支持装置１０３としては平面視Ｖ字型のシャトル方式のスライドテーブルやワークの作業ポジションと供給・取出しポジションとを切り替えることができる回転テーブル１１９等に対してワークＷを回転自在に支持するワークテーブル１２１を取り付けた構造の装置が使用されていた。
また上記ワークテーブル１２１は２枚設けられており、これら２枚のワークテーブル１２１に対して伝達する動力はワーク搬送・支持装置１０３の基部に設けられている単一の回転駆動モータ１２３によって供給されていた。
【０００４】
また、このようにして構成される自動塗装装置１０１は図６に示すように密閉された塗装室１１７内に配置され、塗装室１１７内に図中矢印で示すような気流を形成する換気装置１２５と塗装室１１７内のオーバースプレー塗料を回収するオーバースプレー塗料回収装置１２７と共に塗装ブース１３１を構成していた。
そして上記塗装用ロボット１０５は図示のように不安定な極めて高い位置に取り付けられており、当該位置が換気装置１２５におけるエアＡの吹出口１３３に近いこともあって塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５のほとんどの部分が上記エアＡの流れる領域内に位置するようになっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしワーク搬送・支持装置１０３と塗装用ロボット１０５を別体に設け、塗装用ロボット１０５を大型の矩形枠構造の支持架台１１１に支持させるという構成は自動塗装装置１０１の大型化を招き、塗装室１１７内における自動塗装装置１０１の占有容積を増大させる。また背の高い支持架台１１１を使用して、該支持架台１１１上に横に倒した姿勢で塗装用ロボット１０５を取り付けるという構成は塗装用ロボット１０５の支持状態を不安定にし、塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５の作動範囲を大きくする。
従ってこのような構成の塗装用ロボット１０５が作動すると振動を生じさせて塗装室１１７内を浮遊している埃や塵をワークＷに付着させ易くしたり、塗装室１１７内のエアＡの流れを乱して塗装ムラ等を発生させ、１５〜２０％にも及ぶ高い塗装の不良率を発生させていた。
【０００６】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを一体化させることで装置の小型化と、装置の安定した姿勢での確実な支持と塗装室内の気流を乱さない配置とを実現し、塗装の不良率を格段に減少させることのできる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１による自動塗装装置は、ワークを水平方向に回転自在に支持するワークテーブルと、該ワークテーブルの回転駆動機構と、上記ワークテーブルと回転駆動機構とを保持し、作業ポジションと供給・取出しポジションとの間で１８０°ずつ正転方向及び反転方向に旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルの旋回駆動機構とを備えるワーク搬送・支持装置と、上記ワークテーブル上にセットされたワークの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボットと、上記ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを支持する支持架台とを、一体のユニットとして具備していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２による自動塗装装置は、請求項１記載の自動塗装装置において、上記旋回テーブルは作業ポジションと供給・取出しポジションとに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な形状の枠部材によって構成されており、上記旋回テーブルの作業ポジション側と供給・取出しポジション側のそれぞれの端部には一組ずつ、計二組のワークテーブルと回転駆動機構とが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３による自動塗装装置は、請求項１または２記載の自動塗装装置において、上記旋回駆動機構は旋回駆動モータと、該旋回駆動モータの出力軸に接続される旋回駆動用減速機と、該旋回駆動用減速機の出力軸に取り付けられる伝達ギヤと、該伝達ギヤと噛み合うリング状ギヤと、下端が上記リング状ギヤに取り付けられ、上端が上記旋回テーブルに取り付けられるとともに上記支持架台のセンターコラムに対して軸受を介して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブとを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４による自動塗装装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自動塗装装置において、上記塗装用ロボットは３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されており、上記塗装用ロボットは基台面を水平にした状態で上記支持架台の上部に設けられている取付けベース上に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項５による自動塗装装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の自動塗装装置において、上記塗装用ロボットは前後方向にスライド可能なスライドベースを介して上記取付けベース上に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項６による塗装ブースは、密閉された塗装室と、該塗装室内に配置されてワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行する自動塗装装置と、塗装室内にエアを供給し排気することによって塗装室内に気流を形成する換気装置と、塗装室内に浮遊しているオーバースプレー塗料を塗装室外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置とを備える塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置として請求項１〜請求項５のいずれかに記載の自動塗装装置を適用したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項７による塗装ブースは、請求項５記載の塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置は塗装室内の床面に立設された支持架台に設置され上記換気装置によって形成される塗装室内の気流を乱さない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
そして上記手段によって以下のような作用が得られる。まず、ワーク搬送・支持装置と、塗装用ロボットとを同一の支持架台に支持させた一体構造の自動塗装装置としたことにより、自動塗装装置のコンパクト化が図れ、塗装室内における自動塗装装置の占有容積を小さくすることができる。
また、支持架台を採用し、基台面を水平にした状態で塗装用ロボットを取り付けるようにしたから、重量の重い塗装用ロボットを低い位置において安定した姿勢で支持できるようになる。またこのように安定した姿勢で塗装用ロボットを支持することによって塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲を小さくすることができる。
また、塗装用ロボットと取付けベースとの間にスライドベースを介在させることによって塗装用ロボットの前後方向の位置調整が可能になり、ワークの形状や大きさに応じて塗装用ロボットの前後位置を調整することでロボットアームのコンパクトな作動範囲を保ちながら塗装用ロボットの広範囲な作業領域を確保できる。
【００１５】
また、塗装用ロボットを低い位置で支持することによって塗装室のエアの吹出口付近の障害物を排除でき、エアの流れを整え、塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲では塗装用ロボットに衝突したエアが塗装用ロボットの外形形状に沿って流れるいわゆるラミナー流が形成されるようになる。
また、旋回テーブルの幅狭で長尺な形状は旋回テーブルの軽量化と、旋回テーブルに付着する塗料の付着量の減少に寄与する。また、支持架台のセンターコラムに対して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブと、該円筒ハブの下端に取り付けられるリング状ギヤ等とを備える旋回駆動機構の採用により、旋回テーブルに対するコンパクトで効率的な動力伝達が可能になる。また、旋回テーブルと３次元の塗装用ロボットとを一体化することによってより複雑な制御が可能になる。
また上記作用を奏する自動塗装装置を塗装ブースに適用することによって塗装室内の空間を広く利用できるようになり、塗装室内の床面に立設された支持架台に設置された自動塗装装置の配置を工夫することによって塗装室内の気流の乱れのない良好な状態に保つことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自動塗装装置及び塗装ブースによると、ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを一体化させることによって装置の小型化を図り、装置の機能性を向上させることができる。また低重心タイプのコンパクトな支持架台を採用することによってワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを安定した姿勢で確実に支持でき、また塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲を小さくすることができるから、不安定な姿勢での支持等が原因で、従来生じていた振動を小さくし、ワークに対する埃や塵の付着を少なくすることができる。
また、スライドベースを利用して塗装用ロボットの前後位置を調整することでワークの形状や大きさに応じた最適な位置に塗装用ロボットを設置することができる。
また、低重心でコンパクトな構造の自動塗装装置は塗装室内の空間を広く利用できるようにし、自動塗装装置の配置を工夫することで塗装室内のエアの整流状態を保ち、従来、乱流の発生によって生じていた塗装の不良率を減少させる。またオーバースプレー塗料が作業者に付着あるいは吸引されたり、自動塗装装置等に多くに付着することはなく安全に回収され、塗装室内の換気も良好な状態に保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図示の実施の形態を例にとって、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の塗装ブースを示す側断面図、図２は本発明の塗装ブースを示す平面図、図３は本発明の自動塗装装置を示す側断面図、図４は本発明の自動塗装装置を示す平面図、図５は本発明の自動塗装装置を示す背面図、図６は本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す側断面図、図７は本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す平面図、図８は従来の塗装ブースを示す側断面図である。
尚、以下の説明では最初に本発明の自動塗装装置の構成を中心に説明し、次いで当該自動塗装装置以外の塗装ブースの他の構成について説明し、続いて当該塗装ブースを使用して行う塗装作業の流れに従って本発明の自動塗装装置及び塗装ブースの作用と効果について言及する。
【００１８】
本発明の自動塗装装置１はワーク搬送・支持装置３と、塗装用ロボット５と、支持架台７とを一体のユニットとして具備することによって構成されている。
ワーク搬送・支持装置３はワークＷを水平方向に回転自在に支持するワークテーブル９と、該ワークテーブル９の回転駆動機構１１と、上記ワークテーブル９と回転駆動機構１１とを保持し、作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５との間で１８０°ずつ正転方向Ｆ及び反転方向Ｒに旋回する旋回テーブル１７と、該旋回テーブル１７の旋回駆動機構１９とを備えている。
【００１９】
ワークテーブル９は３０ｋｇ程度の荷重に耐えられる一辺の長さが５００ｍｍ程度の平面視正方形状をした平板状の部材である。ワークテーブル９の中心には鉛直方向下方に向けて回転軸２１が延びており、軸受２３を介して旋回テーブル１７に対して回転自在に支持されている。
回転駆動機構１１は回転駆動モータ２５と、該回転駆動モータ２５の出力軸に接続される回転駆動用減速機２７とによって構成されており、回転駆動用減速機２７によって減速された回転駆動モータ２５の回転は上記ワークテーブル９の回転軸２１に伝達されるようになっている。
【００２０】
旋回テーブル１７は上記作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５とに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な矩形枠形状の枠部材によって構成されている。
また、旋回テーブル１７の作業ポジション１３側と供給・取出しポジション１５側のそれぞれの端部には上記ワークテーブル９と回転駆動機構１１とが一組ずつ、計二組設けられている。
また、旋回テーブル１７の中心部には平面視多角形状に形成された幾分幅広の座板部２９が設けられており、該座板部２９の中心には後述する支持架台７におけるセンターコラム３１を受け入れる受入開口３３が形成されている。
【００２１】
旋回駆動機構１９は旋回駆動モータ３５と、該旋回駆動モータ３５の出力軸に接続される旋回駆動用減速機３７と、該旋回駆動用減速機３７の出力軸に取り付けられる一例として平歯車からなる伝達ギヤ３９と、該伝達ギヤ３９と噛み合う一例として平歯車からなるリング状ギヤ４１と、下端が上記リング状ギヤ４１に取り付けられ、上端が上記旋回テーブル１７に取り付けられる円筒ハブ４３とを備えている。
また、円筒ハブ４３は後述する支持架台７のセンターコラム３１の周胴部に対して上下２段の軸受４５、４５を介して旋回自在に外嵌めされた状態で設けられている。
【００２２】
塗装用ロボット５はワークテーブル９上にセットされたワークＷの表面を３次元自動塗装するロボットで、一例として６軸３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されている。
塗装用ロボット５は基台部４７と、基台部４７から延びる３節のロボットアーム４９と、該ロボットアーム４９を駆動させるアーム駆動モータ５１と、ロボットアーム４９の先端に取り付けられるスプレーノズル５３と、該スプレーノズル５３に塗料Ｐを供給する図示しない塗料供給手段と、スプレーノズル５３に塗料Ｐを噴霧させるためのエアを供給する図示しないエア供給手段と、上記ロボットアーム４９を予め設定しておいた作動プログラムに従って作動させる図示しないコントロールボックス等を備えている。
【００２３】
また上記基台部４７と次に述べる支持架台７における取付けベース５５との間には前後方向Ｘにスライド可能なスライドベース９１が設けられている。スライドベース９１は取付けベース５５より一回り小さな矩形平板状の部材で、各コーナ部には前後方向Ｘに延びる４つの長穴９２が形成されている。またスライドベース９１の上面の作業ポジション１３側の端部には支持ブロック９３が設けられていて、該支持ブロック９３には作業ポジション１３側に水平に延びる長尺なセットボルト９４が固定されている。
【００２４】
一方、取付けベース５５には上記長穴９２に対応する位置にネジ穴９５が４個設けられており、スライドベース９１側から挿入される固定ボルト９８と螺合し、固定されるようになっている。また、取付けベース５５の上面の作業ポジション１３側の端部には支持ブラケット９６が設けられており、該支持ブラケット９６には上記セットボルト９４を受け入れる図示しない貫通穴が形成されていて、支持ブラケット９６を挟むように設けられる２つのロックナット９７によって上記スライドベース９１はセットボルト９４を介して取付けベース５５に固定されるようになっている。
尚、上記長穴９２によって塗装用ロボット５の前後位置は約２００ｍｍの範囲で調整できるようになっている。
【００２５】
支持架台７は円筒状のセンターコラム３１と、該センターコラム３１の上面に取り付けられる矩形平板状の取付けベース５５と、上記センターコラム３１の下面に取り付けられる平板状の設置ベース５７と、上記センターコラム３１の周胴部の一部において供給・取出しポジション１５側に張り出すように設けられる上記旋回駆動機構１９用の取付ブラケット５９とを備えている。
また、支持架台７の高さは８００ｍｍ程度であり、従来の支持架台１１１の高さが２２３０ｍｍ程度であったのと比べるとかなり低く、低重心構造の支持架台７になっている。
【００２６】
このような自動塗装装置１は図１に示すように本発明の塗装ブース６１の一部として塗装室６３の供給・取出し口側の扉６５の近傍の床面６７にアンカーボルト６９等を使用して固定されている。本発明の塗装ブース６１は密閉された塗装室６３と、該塗装室６３内に配置される上述した本発明の自動塗装装置１と、塗装室６３内にエアＡを供給し排気することによって塗装室６３内にエアＡの気流を形成する換気装置７１と、塗装室６３内に浮遊しているオーバースプレー塗料Ｐを塗装室６３外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置７３とを備えている。
【００２７】
このうち換気装置７１は塗装室６３の上面に接続される給気ブロワユニット７５と、該給気ブロワユニット７５に接続され、塗装室６３の上部に設けられるジャンパーボックス７７と、該ジャンパーボックス７７の下面に設置されるフィルタ７９と、塗装室６３の奥部側底部に設けられているベンチュリー８１と、次に述べる塗料ミスト回収装置７３におけるエリミネーター８３上方の塗装室６３の背面側に設けられる排気ブロワユニット８５とを備えている。
尚、上記給気ブロワユニット７５の給気流量と上記排気ブロワユニット８５の排気流量は共に１８０ｍ３／ｍｉｎ〜２５０ｍ３／ｍｉｎに設定されている。
【００２８】
オーバースプレー塗料回収装置７３は上記ベンチュリー８１を通って流入したオーバースプレー塗料Ｐを捕捉し、エアＡのみを上方に逃がすエリミネーター８３と、回収した塗料Ｐを貯留する貯留槽８７とを備えている。
尚、エリミネーター８３にはつづら折り状に上下方向に配置された複数枚の傾斜板８９が設けられており、エリミネーター８３内に流入した塗料Ｐをこれらの傾斜板８９によって捕捉し、傾斜板８９上を流れる流水によって捕捉した塗料Ｐを水といっしょに下方の貯留槽８７内に流し落とすようにする。
【００２９】
次にこのようにして構成される自動塗装装置１及び塗装ブース６１を使用してワークＷ表面の３次元自動塗装を実行する場合の作業の流れに従って、本発明の自動塗装装置１及び塗装ブース６１の作用、効果について説明する。
最初に換気装置７１とオーバースプレー塗料回収装置７３とを起動し、塗装室６３内にエアＡによる気流を形成しておく。そして塗装室６３前面の扉６５を開けて、供給・取出しポジション１５に位置しているワークテーブル９上にワークＷをセットする。次に自動塗装装置１を起動すると、旋回駆動モータ３５の回転が、旋回駆動用減速機３７、伝達ギヤ３９、リング状ギヤ４１、円筒ハブ４３及び旋回テーブル１７に伝わって旋回テーブル１７を１８０°正転方向Ｆに旋回させる。
【００３０】
旋回テーブル１７の旋回に伴ってワークテーブル９上にセットされたワークＷは作業ポジション１３に移動し、塗装用ロボット５のロボットアーム４９が作動を開始すると共に、ロボットアーム４９先端のスプレーノズル５３から塗料Ｐが霧状に噴射されて、ワークＷ表面の３次元自動塗装を実行する。
また供給・取出しポジション１５には当初作業ポジション１３に位置していた空のワークテーブル９が位置しており、当該ワークテーブル９上に次のワークＷをセットしておく。
【００３１】
尚、スプレーノズル５３から噴射された塗料Ｐの一部はオーバースプレー塗料Ｐになって塗装室６３内を浮遊するが、塗装室６３内には常時、給気ブロワユニット７５から上記所定流量でエアＡが供給され、排気ブロワユニット８５から上記所定流量でエアＡが排気されていることによって強制的に気流が形成されている。そして上記オーバースプレー塗料Ｐはこの気流に載ってベンチュリー８１を通ってエリミネーター８３内に搬送される。
また、供給・取出しポジション１５側には、上記気流によってオーバースプレー塗料Ｐが漂ってくることはなく、作業者に対する塗料Ｐの吸引や付着も同時に防止されている。
【００３２】
そしてエリミネーター８３内に流入したオーバースプレー塗料Ｐは傾斜板８９によって捕捉され、傾斜板８９を流れる水と共に雫となって下方の貯留槽８７内へ流れ落ち、水と分離されて再利用等に供される。
一方、エアＡはエリミネーター８３を通り抜け、上方の排気ブロワユニット８５に向かって流れ、塗装室６３外に排気される。
【００３３】
尚、塗装室６３内に形成されているエアＡの気流の一部は塗装用ロボット５のロボットアーム４９の作動範囲内を通過し、ロボットアーム４９と衝突するが、上述されたラミナー流の作用によってロボットアーム４９の表面形状に沿うように流れるため、気流の乱れはほとんど生じない。
ワークＷ表面の塗装が終了すると、旋回テーブル１７を反転方向Ｒに１８０°旋回させる。これによって供給・取出しポジション１５には塗装されたワークＷが位置するから、当該ワークＷをワークテーブル９から取り外し、次のワークＷを新たにワークテーブル９にセットする。
【００３４】
また作業ポジション１３には上記塗装作業中にセットしておいた次のワークＷが位置しており、上記と同様の手順でワークＷ表面の３次元自動塗装が実行される。
以下、同様な作業を繰り返すことによってワークＷの３次元自動塗装を連続して実行することができる。
【００３５】
以上、本実施の形態によると、次のような効果を奏することができる。まず、ワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを一体化させることによって装置の小型化を図り、装置の機能性を向上させることができる。また低重心タイプのコンパクトな支持架台７を採用することによってワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを安定した姿勢で確実に支持でき、また塗装用ロボット５のロボットアーム４９の作動範囲を小さくすることができるから、不安定な姿勢での支持等が原因で従来、生じていたロボットアーム４９の振動を小さくし、ワークＷに対する埃や塵の付着を少なくすることができる。
また、スライドベース９１を利用して塗装用ロボット５の前後位置を調整することでワークＷの形状や大きさに応じた最適な位置に塗装用ロボット５を設置することができる。
【００３６】
また、低重心でコンパクトな構造の自動塗装装置１は塗装室６３内の空間を広く利用できるようにし、自動塗装装置１の配置を上記実施の形態のように工夫することで塗装室６３内のエアＡの整流状態を保つことができる。従って乱流の発生等によって生じていた塗装の不良率が従来１５〜２０％であったのを本実施の形態では約５％まで減少させることに成功した。またオーバースプレー塗料Ｐは作業者に付着あるいは吸引されたり、自動塗装装置１等に多く付着することはなく安全に回収され、塗装室６３内の換気も良好な状態に保たれる。
【００３７】
尚、本発明の自動塗装装置１及び塗装ブース６１は上記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えばワークテーブル９の回転角度は０〜３６０°の範囲で任意に設定でき、ワークＷをセットして作業ポジション１３にワークテーブル９が移動した時は、ロボットアーム４９の動きに合わせて回転させ、ワークテーブル９が供給・取出しポジション１５に移動した時にはワークＷの供給・取出し作業の安全性を考えて回転しないように選択的に設定することが可能である。また旋回テーブル１７の形状や大きさは上述した実施の形態の形状や大きさに限定されることなく、種々の形状や大きさのものが採用可能であり、ワークテーブル９及び回転駆動機構１１の数も上述した実施の形態のように二組に限らず一組でもよいし、三組以上設けても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明はワークの搬入、搬出とワーク表面の３次元自動塗装とを実行することができる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースの製造、使用分野等で利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の塗装ブースを示す側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の塗装ブースを示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す背面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す側断面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す平面図である。
【図８】従来例を示す図で、従来の塗装ブースを示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 自動塗装装置
３ ワーク搬送・支持装置
５ 塗装用ロボット
７ 支持架台
９ ワークテーブル
１１ 回転駆動機構
１３ 作業ポジション
１５ 供給・取出しポジション
１７ 旋回テーブル
１９ 旋回駆動機構
２１ 回転軸
２３ 軸受
２５ 回転駆動モータ
２７ 回転駆動用減速機
２９ 座板部
３１ センターコラム
３３ 受入開口
３５ 旋回駆動モータ
３７ 旋回駆動用減速機
３９ 伝達ギヤ
４１ リング状ギヤ
４３ 円筒ハブ
４５ 軸受
４７ 基台部
４９ ロボットアーム
５１ アーム駆動モータ
５３ スプレーノズル
５５ 取付けベース
５７ 設置ベース
５９ 取付ブラケット
６１ 塗装ブース
６３ 塗装室
６５ 扉
６７ 床面
６９ アンカーボルト
７１ 換気装置
７３ オーバースプレー塗料回収装置
７５ 給気ブロワユニット
７７ ジャンパーボックス
７９ フィルタ
８１ ベンチュリー
８３ エリミネーター
８５ 排気ブロワユニット
８７ 貯留槽
８９ 傾斜板
９１ スライドベース
９２ 長穴
９３ 支持ブロック
９４ セットボルト
９５ ネジ穴
９６ 支持ブラケット
９７ ロックナット
９８ 固定ボルト
Ｗ ワーク
Ｆ 正転方向
Ｒ 反転方向
Ｐ 塗料（オーバースプレー塗料）
Ａ エア
Ｘ 前後方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行することができる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースに係り、塗装室内の気流の乱れを少なくして、塗装品質を向上させるようにした自動塗装装置及び塗装ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動塗装装置１０１は、図６に示すようにワーク搬送・支持装置１０３と、塗装用ロボット１０５とが別体に設けられていた。このうち塗装用ロボット１０５は図示のように背の高い４本の脚柱１０７の上方に橋梁状の支持ベース１０９を架け渡した高さが２２３０ｍｍ程度の矩形枠構造の支持架台１１１に対して取り付けられていた。
また、塗装用ロボット１０５は基台面１１３を垂直に保持した、横に倒れた姿勢で取り付けられており、塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５の作動範囲は塗装室１１７の下部から上部にかけての極めて広い範囲に及んでいた。
【０００３】
一方、ワーク搬送・支持装置１０３としては平面視Ｖ字型のシャトル方式のスライドテーブルやワークの作業ポジションと供給・取出しポジションとを切り替えることができる回転テーブル１１９等に対してワークＷを回転自在に支持するワークテーブル１２１を取り付けた構造の装置が使用されていた。
また上記ワークテーブル１２１は２枚設けられており、これら２枚のワークテーブル１２１に対して伝達する動力はワーク搬送・支持装置１０３の基部に設けられている単一の回転駆動モータ１２３によって供給されていた。
【０００４】
また、このようにして構成される自動塗装装置１０１は図６に示すように密閉された塗装室１１７内に配置され、塗装室１１７内に図中矢印で示すような気流を形成する換気装置１２５と塗装室１１７内のオーバースプレー塗料を回収するオーバースプレー塗料回収装置１２７と共に塗装ブース１３１を構成していた。
そして上記塗装用ロボット１０５は図示のように不安定な極めて高い位置に取り付けられており、当該位置が換気装置１２５におけるエアＡの吹出口１３３に近いこともあって塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５のほとんどの部分が上記エアＡの流れる領域内に位置するようになっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしワーク搬送・支持装置１０３と塗装用ロボット１０５を別体に設け、塗装用ロボット１０５を大型の矩形枠構造の支持架台１１１に支持させるという構成は自動塗装装置１０１の大型化を招き、塗装室１１７内における自動塗装装置１０１の占有容積を増大させる。また背の高い支持架台１１１を使用して、該支持架台１１１上に横に倒した姿勢で塗装用ロボット１０５を取り付けるという構成は塗装用ロボット１０５の支持状態を不安定にし、塗装用ロボット１０５のロボットアーム１１５の作動範囲を大きくする。
従ってこのような構成の塗装用ロボット１０５が作動すると振動を生じさせて塗装室１１７内を浮遊している埃や塵をワークＷに付着させ易くしたり、塗装室１１７内のエアＡの流れを乱して塗装ムラ等を発生させ、１５〜２０％にも及ぶ高い塗装の不良率を発生させていた。
【０００６】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを一体化させることで装置の小型化と、装置の安定した姿勢での確実な支持と塗装室内の気流を乱さない配置とを実現し、塗装の不良率を格段に減少させることのできる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１による自動塗装装置は、ワークを水平方向に回転自在に支持するワークテーブルと、該ワークテーブルの回転駆動機構と、上記ワークテーブルと回転駆動機構とを保持し、作業ポジションと供給・取出しポジションとの間で１８０°ずつ正転方向及び反転方向に旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルの旋回駆動機構とを備えるワーク搬送・支持装置と、上記ワークテーブル上にセットされたワークの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボットと、上記ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを支持する支持架台とを、一体のユニットとして具備していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２による自動塗装装置は、請求項１記載の自動塗装装置において、上記旋回テーブルは作業ポジションと供給・取出しポジションとに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な形状の枠部材によって構成されており、上記旋回テーブルの作業ポジション側と供給・取出しポジション側のそれぞれの端部には一組ずつ、計二組のワークテーブルと回転駆動機構とが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３による自動塗装装置は、請求項１または２記載の自動塗装装置において、上記旋回駆動機構は旋回駆動モータと、該旋回駆動モータの出力軸に接続される旋回駆動用減速機と、該旋回駆動用減速機の出力軸に取り付けられる伝達ギヤと、該伝達ギヤと噛み合うリング状ギヤと、下端が上記リング状ギヤに取り付けられ、上端が上記旋回テーブルに取り付けられるとともに上記支持架台のセンターコラムに対して軸受を介して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブとを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４による自動塗装装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自動塗装装置において、上記塗装用ロボットは３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されており、上記塗装用ロボットは基台面を水平にした状態で上記支持架台の上部に設けられている取付けベース上に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項５による自動塗装装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の自動塗装装置において、上記塗装用ロボットは前後方向にスライド可能なスライドベースを介して上記取付けベース上に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項６による塗装ブースは、密閉された塗装室と、該塗装室内に配置されてワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行する自動塗装装置と、塗装室内にエアを供給し排気することによって塗装室内に気流を形成する換気装置と、塗装室内に浮遊しているオーバースプレー塗料を塗装室外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置とを備える塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置として請求項１〜請求項５のいずれかに記載の自動塗装装置を適用したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項７による塗装ブースは、請求項５記載の塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置は塗装室内の床面に立設された支持架台に設置され上記換気装置によって形成される塗装室内の気流を乱さない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
そして上記手段によって以下のような作用が得られる。まず、ワーク搬送・支持装置と、塗装用ロボットとを同一の支持架台に支持させた一体構造の自動塗装装置としたことにより、自動塗装装置のコンパクト化が図れ、塗装室内における自動塗装装置の占有容積を小さくすることができる。
また、支持架台を採用し、基台面を水平にした状態で塗装用ロボットを取り付けるようにしたから、重量の重い塗装用ロボットを低い位置において安定した姿勢で支持できるようになる。またこのように安定した姿勢で塗装用ロボットを支持することによって塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲を小さくすることができる。
また、塗装用ロボットと取付けベースとの間にスライドベースを介在させることによって塗装用ロボットの前後方向の位置調整が可能になり、ワークの形状や大きさに応じて塗装用ロボットの前後位置を調整することでロボットアームのコンパクトな作動範囲を保ちながら塗装用ロボットの広範囲な作業領域を確保できる。
【００１５】
また、塗装用ロボットを低い位置で支持することによって塗装室のエアの吹出口付近の障害物を排除でき、エアの流れを整え、塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲では塗装用ロボットに衝突したエアが塗装用ロボットの外形形状に沿って流れるいわゆるラミナー流が形成されるようになる。
また、旋回テーブルの幅狭で長尺な形状は旋回テーブルの軽量化と、旋回テーブルに付着する塗料の付着量の減少に寄与する。また、支持架台のセンターコラムに対して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブと、該円筒ハブの下端に取り付けられるリング状ギヤ等とを備える旋回駆動機構の採用により、旋回テーブルに対するコンパクトで効率的な動力伝達が可能になる。また、旋回テーブルと３次元の塗装用ロボットとを一体化することによってより複雑な制御が可能になる。
また上記作用を奏する自動塗装装置を塗装ブースに適用することによって塗装室内の空間を広く利用できるようになり、塗装室内の床面に立設された支持架台に設置された自動塗装装置の配置を工夫することによって塗装室内の気流の乱れのない良好な状態に保つことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自動塗装装置及び塗装ブースによると、ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを一体化させることによって装置の小型化を図り、装置の機能性を向上させることができる。また低重心タイプのコンパクトな支持架台を採用することによってワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを安定した姿勢で確実に支持でき、また塗装用ロボットのロボットアームの作動範囲を小さくすることができるから、不安定な姿勢での支持等が原因で、従来生じていた振動を小さくし、ワークに対する埃や塵の付着を少なくすることができる。
また、スライドベースを利用して塗装用ロボットの前後位置を調整することでワークの形状や大きさに応じた最適な位置に塗装用ロボットを設置することができる。
また、低重心でコンパクトな構造の自動塗装装置は塗装室内の空間を広く利用できるようにし、自動塗装装置の配置を工夫することで塗装室内のエアの整流状態を保ち、従来、乱流の発生によって生じていた塗装の不良率を減少させる。またオーバースプレー塗料が作業者に付着あるいは吸引されたり、自動塗装装置等に多くに付着することはなく安全に回収され、塗装室内の換気も良好な状態に保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図示の実施の形態を例にとって、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明の塗装ブースを示す側断面図、図２は本発明の塗装ブースを示す平面図、図３は本発明の自動塗装装置を示す側断面図、図４は本発明の自動塗装装置を示す平面図、図５は本発明の自動塗装装置を示す背面図、図６は本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す側断面図、図７は本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す平面図、図８は従来の塗装ブースを示す側断面図である。
尚、以下の説明では最初に本発明の自動塗装装置の構成を中心に説明し、次いで当該自動塗装装置以外の塗装ブースの他の構成について説明し、続いて当該塗装ブースを使用して行う塗装作業の流れに従って本発明の自動塗装装置及び塗装ブースの作用と効果について言及する。
【００１８】
本発明の自動塗装装置１はワーク搬送・支持装置３と、塗装用ロボット５と、支持架台７とを一体のユニットとして具備することによって構成されている。
ワーク搬送・支持装置３はワークＷを水平方向に回転自在に支持するワークテーブル９と、該ワークテーブル９の回転駆動機構１１と、上記ワークテーブル９と回転駆動機構１１とを保持し、作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５との間で１８０°ずつ正転方向Ｆ及び反転方向Ｒに旋回する旋回テーブル１７と、該旋回テーブル１７の旋回駆動機構１９とを備えている。
【００１９】
ワークテーブル９は３０ｋｇ程度の荷重に耐えられる一辺の長さが５００ｍｍ程度の平面視正方形状をした平板状の部材である。ワークテーブル９の中心には鉛直方向下方に向けて回転軸２１が延びており、軸受２３を介して旋回テーブル１７に対して回転自在に支持されている。
回転駆動機構１１は回転駆動モータ２５と、該回転駆動モータ２５の出力軸に接続される回転駆動用減速機２７とによって構成されており、回転駆動用減速機２７によって減速された回転駆動モータ２５の回転は上記ワークテーブル９の回転軸２１に伝達されるようになっている。
【００２０】
旋回テーブル１７は上記作業ポジション１３と供給・取出しポジション１５とに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な矩形枠形状の枠部材によって構成されている。
また、旋回テーブル１７の作業ポジション１３側と供給・取出しポジション１５側のそれぞれの端部には上記ワークテーブル９と回転駆動機構１１とが一組ずつ、計二組設けられている。
また、旋回テーブル１７の中心部には平面視多角形状に形成された幾分幅広の座板部２９が設けられており、該座板部２９の中心には後述する支持架台７におけるセンターコラム３１を受け入れる受入開口３３が形成されている。
【００２１】
旋回駆動機構１９は旋回駆動モータ３５と、該旋回駆動モータ３５の出力軸に接続される旋回駆動用減速機３７と、該旋回駆動用減速機３７の出力軸に取り付けられる一例として平歯車からなる伝達ギヤ３９と、該伝達ギヤ３９と噛み合う一例として平歯車からなるリング状ギヤ４１と、下端が上記リング状ギヤ４１に取り付けられ、上端が上記旋回テーブル１７に取り付けられる円筒ハブ４３とを備えている。
また、円筒ハブ４３は後述する支持架台７のセンターコラム３１の周胴部に対して上下２段の軸受４５、４５を介して旋回自在に外嵌めされた状態で設けられている。
【００２２】
塗装用ロボット５はワークテーブル９上にセットされたワークＷの表面を３次元自動塗装するロボットで、一例として６軸３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されている。
塗装用ロボット５は基台部４７と、基台部４７から延びる３節のロボットアーム４９と、該ロボットアーム４９を駆動させるアーム駆動モータ５１と、ロボットアーム４９の先端に取り付けられるスプレーノズル５３と、該スプレーノズル５３に塗料Ｐを供給する図示しない塗料供給手段と、スプレーノズル５３に塗料Ｐを噴霧させるためのエアを供給する図示しないエア供給手段と、上記ロボットアーム４９を予め設定しておいた作動プログラムに従って作動させる図示しないコントロールボックス等を備えている。
【００２３】
また上記基台部４７と次に述べる支持架台７における取付けベース５５との間には前後方向Ｘにスライド可能なスライドベース９１が設けられている。スライドベース９１は取付けベース５５より一回り小さな矩形平板状の部材で、各コーナ部には前後方向Ｘに延びる４つの長穴９２が形成されている。またスライドベース９１の上面の作業ポジション１３側の端部には支持ブロック９３が設けられていて、該支持ブロック９３には作業ポジション１３側に水平に延びる長尺なセットボルト９４が固定されている。
【００２４】
一方、取付けベース５５には上記長穴９２に対応する位置にネジ穴９５が４個設けられており、スライドベース９１側から挿入される固定ボルト９８と螺合し、固定されるようになっている。また、取付けベース５５の上面の作業ポジション１３側の端部には支持ブラケット９６が設けられており、該支持ブラケット９６には上記セットボルト９４を受け入れる図示しない貫通穴が形成されていて、支持ブラケット９６を挟むように設けられる２つのロックナット９７によって上記スライドベース９１はセットボルト９４を介して取付けベース５５に固定されるようになっている。
尚、上記長穴９２によって塗装用ロボット５の前後位置は約２００ｍｍの範囲で調整できるようになっている。
【００２５】
支持架台７は円筒状のセンターコラム３１と、該センターコラム３１の上面に取り付けられる矩形平板状の取付けベース５５と、上記センターコラム３１の下面に取り付けられる平板状の設置ベース５７と、上記センターコラム３１の周胴部の一部において供給・取出しポジション１５側に張り出すように設けられる上記旋回駆動機構１９用の取付ブラケット５９とを備えている。
また、支持架台７の高さは８００ｍｍ程度であり、従来の支持架台１１１の高さが２２３０ｍｍ程度であったのと比べるとかなり低く、低重心構造の支持架台７になっている。
【００２６】
このような自動塗装装置１は図１に示すように本発明の塗装ブース６１の一部として塗装室６３の供給・取出し口側の扉６５の近傍の床面６７にアンカーボルト６９等を使用して固定されている。本発明の塗装ブース６１は密閉された塗装室６３と、該塗装室６３内に配置される上述した本発明の自動塗装装置１と、塗装室６３内にエアＡを供給し排気することによって塗装室６３内にエアＡの気流を形成する換気装置７１と、塗装室６３内に浮遊しているオーバースプレー塗料Ｐを塗装室６３外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置７３とを備えている。
【００２７】
このうち換気装置７１は塗装室６３の上面に接続される給気ブロワユニット７５と、該給気ブロワユニット７５に接続され、塗装室６３の上部に設けられるジャンパーボックス７７と、該ジャンパーボックス７７の下面に設置されるフィルタ７９と、塗装室６３の奥部側底部に設けられているベンチュリー８１と、次に述べる塗料ミスト回収装置７３におけるエリミネーター８３上方の塗装室６３の背面側に設けられる排気ブロワユニット８５とを備えている。
尚、上記給気ブロワユニット７５の給気流量と上記排気ブロワユニット８５の排気流量は共に１８０ｍ３／ｍｉｎ〜２５０ｍ３／ｍｉｎに設定されている。
【００２８】
オーバースプレー塗料回収装置７３は上記ベンチュリー８１を通って流入したオーバースプレー塗料Ｐを捕捉し、エアＡのみを上方に逃がすエリミネーター８３と、回収した塗料Ｐを貯留する貯留槽８７とを備えている。
尚、エリミネーター８３にはつづら折り状に上下方向に配置された複数枚の傾斜板８９が設けられており、エリミネーター８３内に流入した塗料Ｐをこれらの傾斜板８９によって捕捉し、傾斜板８９上を流れる流水によって捕捉した塗料Ｐを水といっしょに下方の貯留槽８７内に流し落とすようにする。
【００２９】
次にこのようにして構成される自動塗装装置１及び塗装ブース６１を使用してワークＷ表面の３次元自動塗装を実行する場合の作業の流れに従って、本発明の自動塗装装置１及び塗装ブース６１の作用、効果について説明する。
最初に換気装置７１とオーバースプレー塗料回収装置７３とを起動し、塗装室６３内にエアＡによる気流を形成しておく。そして塗装室６３前面の扉６５を開けて、供給・取出しポジション１５に位置しているワークテーブル９上にワークＷをセットする。次に自動塗装装置１を起動すると、旋回駆動モータ３５の回転が、旋回駆動用減速機３７、伝達ギヤ３９、リング状ギヤ４１、円筒ハブ４３及び旋回テーブル１７に伝わって旋回テーブル１７を１８０°正転方向Ｆに旋回させる。
【００３０】
旋回テーブル１７の旋回に伴ってワークテーブル９上にセットされたワークＷは作業ポジション１３に移動し、塗装用ロボット５のロボットアーム４９が作動を開始すると共に、ロボットアーム４９先端のスプレーノズル５３から塗料Ｐが霧状に噴射されて、ワークＷ表面の３次元自動塗装を実行する。
また供給・取出しポジション１５には当初作業ポジション１３に位置していた空のワークテーブル９が位置しており、当該ワークテーブル９上に次のワークＷをセットしておく。
【００３１】
尚、スプレーノズル５３から噴射された塗料Ｐの一部はオーバースプレー塗料Ｐになって塗装室６３内を浮遊するが、塗装室６３内には常時、給気ブロワユニット７５から上記所定流量でエアＡが供給され、排気ブロワユニット８５から上記所定流量でエアＡが排気されていることによって強制的に気流が形成されている。そして上記オーバースプレー塗料Ｐはこの気流に載ってベンチュリー８１を通ってエリミネーター８３内に搬送される。
また、供給・取出しポジション１５側には、上記気流によってオーバースプレー塗料Ｐが漂ってくることはなく、作業者に対する塗料Ｐの吸引や付着も同時に防止されている。
【００３２】
そしてエリミネーター８３内に流入したオーバースプレー塗料Ｐは傾斜板８９によって捕捉され、傾斜板８９を流れる水と共に雫となって下方の貯留槽８７内へ流れ落ち、水と分離されて再利用等に供される。
一方、エアＡはエリミネーター８３を通り抜け、上方の排気ブロワユニット８５に向かって流れ、塗装室６３外に排気される。
【００３３】
尚、塗装室６３内に形成されているエアＡの気流の一部は塗装用ロボット５のロボットアーム４９の作動範囲内を通過し、ロボットアーム４９と衝突するが、上述されたラミナー流の作用によってロボットアーム４９の表面形状に沿うように流れるため、気流の乱れはほとんど生じない。
ワークＷ表面の塗装が終了すると、旋回テーブル１７を反転方向Ｒに１８０°旋回させる。これによって供給・取出しポジション１５には塗装されたワークＷが位置するから、当該ワークＷをワークテーブル９から取り外し、次のワークＷを新たにワークテーブル９にセットする。
【００３４】
また作業ポジション１３には上記塗装作業中にセットしておいた次のワークＷが位置しており、上記と同様の手順でワークＷ表面の３次元自動塗装が実行される。
以下、同様な作業を繰り返すことによってワークＷの３次元自動塗装を連続して実行することができる。
【００３５】
以上、本実施の形態によると、次のような効果を奏することができる。まず、ワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを一体化させることによって装置の小型化を図り、装置の機能性を向上させることができる。また低重心タイプのコンパクトな支持架台７を採用することによってワーク搬送・支持装置３と塗装用ロボット５とを安定した姿勢で確実に支持でき、また塗装用ロボット５のロボットアーム４９の作動範囲を小さくすることができるから、不安定な姿勢での支持等が原因で従来、生じていたロボットアーム４９の振動を小さくし、ワークＷに対する埃や塵の付着を少なくすることができる。
また、スライドベース９１を利用して塗装用ロボット５の前後位置を調整することでワークＷの形状や大きさに応じた最適な位置に塗装用ロボット５を設置することができる。
【００３６】
また、低重心でコンパクトな構造の自動塗装装置１は塗装室６３内の空間を広く利用できるようにし、自動塗装装置１の配置を上記実施の形態のように工夫することで塗装室６３内のエアＡの整流状態を保つことができる。従って乱流の発生等によって生じていた塗装の不良率が従来１５〜２０％であったのを本実施の形態では約５％まで減少させることに成功した。またオーバースプレー塗料Ｐは作業者に付着あるいは吸引されたり、自動塗装装置１等に多く付着することはなく安全に回収され、塗装室６３内の換気も良好な状態に保たれる。
【００３７】
尚、本発明の自動塗装装置１及び塗装ブース６１は上記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えばワークテーブル９の回転角度は０〜３６０°の範囲で任意に設定でき、ワークＷをセットして作業ポジション１３にワークテーブル９が移動した時は、ロボットアーム４９の動きに合わせて回転させ、ワークテーブル９が供給・取出しポジション１５に移動した時にはワークＷの供給・取出し作業の安全性を考えて回転しないように選択的に設定することが可能である。また旋回テーブル１７の形状や大きさは上述した実施の形態の形状や大きさに限定されることなく、種々の形状や大きさのものが採用可能であり、ワークテーブル９及び回転駆動機構１１の数も上述した実施の形態のように二組に限らず一組でもよいし、三組以上設けても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明はワークの搬入、搬出とワーク表面の３次元自動塗装とを実行することができる自動塗装装置及び該自動塗装装置を備えた塗装ブースの製造、使用分野等で利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の塗装ブースを示す側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の塗装ブースを示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置を示す背面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す側断面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す図で、本発明の自動塗装装置の基台部周辺を拡大して示す平面図である。
【図８】従来例を示す図で、従来の塗装ブースを示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 自動塗装装置
３ ワーク搬送・支持装置
５ 塗装用ロボット
７ 支持架台
９ ワークテーブル
１１ 回転駆動機構
１３ 作業ポジション
１５ 供給・取出しポジション
１７ 旋回テーブル
１９ 旋回駆動機構
２１ 回転軸
２３ 軸受
２５ 回転駆動モータ
２７ 回転駆動用減速機
２９ 座板部
３１ センターコラム
３３ 受入開口
３５ 旋回駆動モータ
３７ 旋回駆動用減速機
３９ 伝達ギヤ
４１ リング状ギヤ
４３ 円筒ハブ
４５ 軸受
４７ 基台部
４９ ロボットアーム
５１ アーム駆動モータ
５３ スプレーノズル
５５ 取付けベース
５７ 設置ベース
５９ 取付ブラケット
６１ 塗装ブース
６３ 塗装室
６５ 扉
６７ 床面
６９ アンカーボルト
７１ 換気装置
７３ オーバースプレー塗料回収装置
７５ 給気ブロワユニット
７７ ジャンパーボックス
７９ フィルタ
８１ ベンチュリー
８３ エリミネーター
８５ 排気ブロワユニット
８７ 貯留槽
８９ 傾斜板
９１ スライドベース
９２ 長穴
９３ 支持ブロック
９４ セットボルト
９５ ネジ穴
９６ 支持ブラケット
９７ ロックナット
９８ 固定ボルト
Ｗ ワーク
Ｆ 正転方向
Ｒ 反転方向
Ｐ 塗料（オーバースプレー塗料）
Ａ エア
Ｘ 前後方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを水平方向に回転自在に支持するワークテーブルと、該ワークテーブルの回転駆動機構と、上記ワークテーブルと回転駆動機構とを保持し、作業ポジションと供給・取出しポジションとの間で１８０°ずつ正転方向及び反転方向に旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルの旋回駆動機構とを備えるワーク搬送・支持装置と、
上記ワークテーブル上にセットされたワークの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボットと、
上記ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを支持する支持架台とを、
一体のユニットとして具備していることを特徴とする自動塗装装置。
【請求項２】
上記旋回テーブルは作業ポジションと供給・取出しポジションとに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な形状の枠部材によって構成されており、上記旋回テーブルの作業ポジション側と供給・取出しポジション側のそれぞれの端部には一組ずつ、計二組のワークテーブルと回転駆動機構とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動塗装装置。
【請求項３】
上記旋回駆動機構は旋回駆動モータと、該旋回駆動モータの出力軸に接続される旋回駆動用減速機と、該旋回駆動用減速機の出力軸に取り付けられる伝達ギヤと、該伝達ギヤと噛み合うリング状ギヤと、下端が上記リング状ギヤに取り付けられ、上端が上記旋回テーブルに取り付けられるとともに上記支持架台のセンターコラムに対して軸受を介して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の自動塗装装置。
【請求項４】
上記塗装用ロボットは３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されており、上記塗装用ロボットは基台面を水平にした状態で上記支持架台の上部に設けられている取付けベース上に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自動塗装装置。
【請求項５】
上記塗装用ロボットは前後方向にスライド可能なスライドベースを介して上記取付けベース上に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の自動塗装装置。
【請求項６】
密閉された塗装室と、該塗装室内に配置されてワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行する自動塗装装置と、塗装室内にエアを供給し排気することによって塗装室内に気流を形成する換気装置と、塗装室内に浮遊しているオーバースプレー塗料を塗装室外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置とを備える塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置として請求項１〜請求項５のいずれかに記載の自動塗装装置を適用したことを特徴とする塗装ブース。
【請求項７】
上記自動塗装装置は塗装室内の床面に立設された支持架台に設置され上記換気装置によって形成される気流を乱さない位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の塗装ブース。
【請求項１】
ワークを水平方向に回転自在に支持するワークテーブルと、該ワークテーブルの回転駆動機構と、上記ワークテーブルと回転駆動機構とを保持し、作業ポジションと供給・取出しポジションとの間で１８０°ずつ正転方向及び反転方向に旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルの旋回駆動機構とを備えるワーク搬送・支持装置と、
上記ワークテーブル上にセットされたワークの表面を３次元自動塗装する塗装用ロボットと、
上記ワーク搬送・支持装置と塗装用ロボットとを支持する支持架台とを、
一体のユニットとして具備していることを特徴とする自動塗装装置。
【請求項２】
上記旋回テーブルは作業ポジションと供給・取出しポジションとに向けて直線的に延びるように水平に配置された幅狭で長尺な形状の枠部材によって構成されており、上記旋回テーブルの作業ポジション側と供給・取出しポジション側のそれぞれの端部には一組ずつ、計二組のワークテーブルと回転駆動機構とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動塗装装置。
【請求項３】
上記旋回駆動機構は旋回駆動モータと、該旋回駆動モータの出力軸に接続される旋回駆動用減速機と、該旋回駆動用減速機の出力軸に取り付けられる伝達ギヤと、該伝達ギヤと噛み合うリング状ギヤと、下端が上記リング状ギヤに取り付けられ、上端が上記旋回テーブルに取り付けられるとともに上記支持架台のセンターコラムに対して軸受を介して旋回自在に外嵌めされる円筒ハブとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の自動塗装装置。
【請求項４】
上記塗装用ロボットは３次元の多関節式の産業用ロボットによって構成されており、上記塗装用ロボットは基台面を水平にした状態で上記支持架台の上部に設けられている取付けベース上に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自動塗装装置。
【請求項５】
上記塗装用ロボットは前後方向にスライド可能なスライドベースを介して上記取付けベース上に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の自動塗装装置。
【請求項６】
密閉された塗装室と、該塗装室内に配置されてワークの搬入、搬出とワーク表面の自動塗装とを実行する自動塗装装置と、塗装室内にエアを供給し排気することによって塗装室内に気流を形成する換気装置と、塗装室内に浮遊しているオーバースプレー塗料を塗装室外に取り出して回収するオーバースプレー塗料回収装置とを備える塗装ブースにおいて、上記自動塗装装置として請求項１〜請求項５のいずれかに記載の自動塗装装置を適用したことを特徴とする塗装ブース。
【請求項７】
上記自動塗装装置は塗装室内の床面に立設された支持架台に設置され上記換気装置によって形成される気流を乱さない位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の塗装ブース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２２１０９８（Ｐ２００８−２２１０９８Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６１２９５（Ｐ２００７−６１２９５）
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（５０７０８０３０７）株式会社市川工研 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（５０７０８０３０７）株式会社市川工研 (2)
【Ｆターム（参考）】
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