CN114401795B - 涂装机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够将喷嘴头的温度上升抑制在一定温度以下的喷射式车辆用涂装机。涂装机器人(10)具备供应驱动喷嘴头(53)的压电基板(62)的电力的电力供应装置(120)以及，机器人臂R1使喷嘴头(53)移动的机器人臂(R1)，喷嘴头(53)设在具备防爆结构的防爆外壳(70)内，在防爆外壳(70)内，对从喷嘴头(53)产生的热量散热的散热装置(90)安装于喷嘴头(53)，测量散热装置(90)温度的温度测量装置(100)安装于散热装置(90)。另外，具有电力切断装置(110)，该电力切断装置在温度测量装置(100)测量到到达了规定温度的情况下，基于来自温度测量装置(100)的检测信号，切断从电力供应装置(120)对压电基板(62)的电力供应。

Description

涂装机器人
技术领域
本发明涉及涂装机器人。
背景技术
在汽车等车辆的涂装线上，使用机器人进行机器人涂装已成为主流。在此种机器人涂装中，使用了涂装机(旋转雾化型涂装机)，该涂装机是在多关节机器人的前端安装了旋转雾化型的涂装头，但例如专利文献1公开的那样，也有人提出了利用喷射式涂装机对车辆进行涂装的方案。另外，例如在专利文献2中公开了用长尺寸形状的喷涂图案进行涂装。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-035693号公报。
专利文献1：日本特开2018-502702号公报。
发明内容
发明要解决的问题
当驱动喷射式喷嘴头时，在其驱动部分(压电基板)附近产生发热。如果因此种发热而产生温度上升，那么在电气特性方面，包括压电基板等在内的电气导通部分的特性有可能发生变化，引起误操作和破损等。
另外，从喷嘴头的喷嘴喷出的涂料的粘度等特性因热量而变化，有可能导致车辆涂装品质恶化。而且，虽然在涂料之中也存在含有有机溶剂的涂料，但在喷出此种含有有机溶剂的涂料的状态下，喷嘴头的温度显著上升是并不合乎需求的。
本发明是基于上述情况而作出的，意在提供一种能够将喷嘴头的温度上升抑制在一定温度以下的涂装机器人。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的第一观点，提供一种涂装机器人，其是用于通过从喷嘴喷出涂料来对涂装对象物体进行涂装的涂装机器人，其特征在于具备：喷嘴头，其具有多个喷嘴，并且通过压电基板的驱动而从喷嘴喷出涂料；电力供应装置，其供应驱动压电基板的电力；以及机器人臂，其能够在前端部安装喷嘴头，并且使得所安装的喷嘴头移动，喷嘴头在其喷嘴喷出面暴露于外部的状态下被设置在将该喷嘴喷出面以外的部分覆盖的防爆外壳内，在防爆外壳内，在喷嘴头安装有散热装置，散热装置用于对从喷嘴头产生的热量进行散热，在防爆外壳内，在该散热装置安装有温度测量装置，该温度测量装置测量散热装置的温度，并且具有电力切断装置，该电力切断装置在温度测量装置测量到到达了规定温度的情况下，基于来自温度测量装置的检测信号，将从电力供应装置对压电基板的电力供应切断。
另外，在上述发明中，优选地，防爆外壳具备内压防爆结构，该内压防爆结构的内部空间的内压比外部气氛的压力高。
另外，在上述发明中，优选地，防爆外壳具备由耐压材料构成的耐压防爆结构。
另外，在上述发明中，优选地，散热装置为散热板，散热板安装在喷嘴头之中相对于喷嘴喷出面相交的侧面。
另外，在上述发明中，优选地，防爆外壳具备气体供应装置以及气体排出装置，气体供应装置安装于在防爆外壳形成的空气导入口，气体排出装置安装于在防爆外壳形成的气体排出口，从气体供应装置导入不活泼气体，从气体排出装置排出不活泼气体。
另外，在上述发明中，优选地，在防爆外壳设有筒状部和鼓出部，该鼓出部鼓出成宽度方向的尺寸比该筒状部的外周面大，气体供应装置安装在鼓出部之中与散热装置相向的鼓出外周壁，从而气体供应装置朝散热装置喷射不活泼气体。
另外，在上述发明中，优选地，气体排出装置为能够对不活泼气体的流量进行调节的气体控制阀，气体控制阀在防爆外壳的内部空间中安装在隔着喷嘴头与气体供应装置为相反侧的防爆外壳壁面。
另外，在上述发明中，优选地，具有控制装置，该控制装置控制气体控制阀的工作，并控制从气体控制阀排出的不活泼气体的流量，以使得内部空间的内压比外部气氛的压力高。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够将喷嘴头的温度上升抑制在一定温度以下的涂装机器人。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的涂装机器人的整体结构的概要图。
图2是示出在图1所示的涂装机器人中，在正面观察喷出涂料的喷嘴喷出面的状态的图。
图3是示出在图1所示的涂装机器人中，将多个喷嘴头布置成交错状的状态的图。
图4是示出在图1所示的涂装机器人中，对各喷嘴供应涂料的概要结构的图。
图5是示出图5所示的列方向供应流路、喷嘴加压室以及列方向排出流路附近的结构的变形例的剖视图。
图6是示出图6所示的列方向供应流路、喷嘴加压室以及列方向排出流路附近的结构的变形例的剖视图。
图7是示出与图2所示的喷嘴头单元不同的另一喷嘴头单元中的喷嘴喷出面的结构的平面图。
图8是示出图2所示的喷嘴头单元的结构的剖视图。
图9是示出图8所示的喷嘴头单元附近的电气结构的框图。
具体实施方式
以下，将基于附图来说明本发明的各实施方式所涉及的涂装机器人。在以下的说明中，根据需要，将X方向设为喷嘴喷出面52(喷嘴头53)的较长方向，将X1侧设为图2中的右侧，将X2侧设为图2中的左侧。另外，将Y方向设为喷嘴喷出面52(喷嘴头53)的较短方向(宽度方向)，将Y1侧设为图2中的纸面上侧，将Y2侧设为图2中的纸面下侧。
本实施方式的涂装机器人对位于汽车制造工厂的涂装线上的车辆或车辆部件(以下，将作为车辆一部分的车辆部件也描述为车辆)等涂装对象物体进行“涂装”，其目的是在涂装对象物体的表面形成涂膜，从而赋予其表面以保护和美观。因此，每既定时间，对于沿着涂装线移动而来的车辆，有必要在一定时间内以期望的涂装品质进行涂装。
另外，在本实施方式的涂装机器人中，不仅能够形成上述涂膜，还能够对车辆和车辆部件等涂装对象物体形成各种设计和图像。
(1-1.关于喷射式车辆用涂装机的整体结构)
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的涂装机器人10的整体结构的概要图。如图1所示，涂装机器人10的主要构成要素为机器人本体20和喷嘴头单元50。
(1-2.关于涂装装置本体)
如图1所示，机器人本体20的主要构成要素为基座21、腿部22、旋转轴部23、旋转臂24、第一转动臂25、第二转动臂26、腕部27和用于驱动它们的马达(未图示)。注意，虽然从旋转轴部23到腕部27的部分对应于机器人臂R1，但是诸如腿部22等的其以外的部分也可以对应于机器人臂R1。
其中，基座21是设置于地板面等设置部位的部分，但基座21也可以相对于设置部位行走。另外，腿部22是从基座21朝向上部竖立设置的部分。此外，还可以在腿部22与基座21之间设置关节部，且使腿部22能够相对于基座21转动。
另外，在腿部22的上端设有旋转轴部22。旋转臂24以旋转自如的状态安装于该旋转轴部23。另外，旋转臂24通过马达(第一马达)的驱动而旋转，而作为此种马达，可以使用电动马达或气动马达。此外，当涂装机器人10设置于防爆区域且使用电动马达时，优选地，采取防爆措施，例如提高旋转轴部23的外壳内的内压(采用内压防爆结构)等(对于以下各马达(第二马达～第六马达)也同样)。然而，当涂装机器人10设置于防爆区域以外的场所时，可以不采取如上所述的防爆措施。此外，后面将描述喷嘴头53附近的防爆结构。
另外，第一转动臂25的一端侧在能够转动的状态下安装于旋转臂24。此外，使第一转动臂25相对于旋转轴部23相对旋转的第二马达(省略图示)可以收纳在旋转臂24的外壳内，也可以收纳在第一转动臂25的外壳内。
另外，第二转动臂26的一端侧在通过轴部而摆动自如的状态下安装于第一转动臂25的另一端侧。使该第二转动臂26相对于第一转动臂25相对旋转的第三马达(省略图示)可以收纳在第一转动臂25的外壳内，也可以收纳在第二转动臂26的外壳内。
腕部27安装于该第二转动臂26的另一端侧。腕部27能够以多个(例如三个)不同朝向的轴部为中心进行旋转运动。由此，能够高精度地控制喷嘴头单元50的朝向。此外，轴部的个数只要是2个以上即可。
为了实现此种腕部27的以各轴部为中心的旋转运动，设有马达(第四马达～第六马达，省略图示)。此外，虽然第四马达～第六马达收纳于第二转动臂26的外壳内，但也可以收纳于其他部位。
另外，喷嘴头单元50通过未图示的保持器部安装于腕部27。即，喷嘴头单元50通过保持器部而装卸自如地设于腕部27。
此外，如上所述具备旋转轴部23、旋转臂24、第一转动臂25、第二转动臂26、腕部27和驱动它们的第一马达～第六马达的涂装机器人10是能够通过六轴进行驱动的机器人。然而，如果涂装机器人10是四轴以上，那么不管是通过几轴驱动的机器人都可以。
(1-3.关于喷嘴头单元)
接下来，说明喷嘴头单元50。喷嘴头单元50通过未图示的卡盘部而安装于腕部27。如图2至图4所示，喷嘴头单元50具备稍后描述的防爆外壳70，并且在该防爆外壳70内内置有各种结构。此外，在防爆外壳70中内置的结构例如包括为使涂料循环的路径的头侧循环路径(省略图示)、头控制部140等。
图2是示出在喷嘴头单元50之中，在正面观察喷出涂料的喷嘴喷出面52的状态的图。如图2所示，在喷嘴喷出面52设有多个喷嘴列55，在该多个喷嘴列55中，喷嘴54在相对于喷嘴头单元50的宽度方向倾斜的方向上成列。在本实施方式中，在此种喷嘴列55中设有位于主扫描方向(Y方向)一侧(Y2侧)的第一喷嘴列55A、以及位于主扫描方向另一侧的第二喷嘴列55B(Y1侧)。
此外，当喷出涂料时，控制各喷嘴54的驱动定时，以使得从第二喷嘴列55B中的喷嘴54喷出的液滴命中在从第一喷嘴列55A中的相邻喷嘴54喷出的液滴之间。由此，能够在涂装时提高点密度。
另外，如图2所示，在喷嘴喷出面52存在单个喷嘴头53。然而，在喷嘴喷出面52还可以存在由多个喷嘴头53构成的头组。在该情况下，如图3所示，作为一例，可以列举将多个喷嘴头53的位置对准同时布置成交错状的结构，但头组中喷嘴头53的布置也可以不是交错状。
图4是示出对各喷嘴54供应涂料的概要结构的图。图5是示出列方向供应流路58、喷嘴加压室59以及列方向排出流路60附近的结构的剖视图。如图4以及图5所示，喷嘴头53具备供应侧大流路57、列方向供应流路58，喷嘴加压室59、列方向排出流路60、以及排出侧大流路61。供应侧大流路57是从后述头侧循环路径的供应路径71供应涂料的流路。另外，列方向供应流路58是供应侧大流路57内的涂料被分流的流路。
另外，喷嘴加压室59经由喷嘴供应流路59a而与列方向供应流路58连接。由此，涂料从列方向供应流路58供应给喷嘴加压室59。该喷嘴加压室59与喷嘴54的个数对应地设置，能够利用后述驱动元件将内部涂料从喷嘴54喷出。
另外，喷嘴加压室59经由未图示的喷嘴排出流路而与列方向排出流路60连接。因此，未从喷嘴54喷出的涂料从喷嘴加压室59内经由喷嘴排出流路59b被朝列方向排出流路60排出。另外，列方向排出流路60与排出侧大流路61连接。排出侧大流路61是从各个列方向排出流路60排出的涂料汇合的流路。该排出侧大流路61与头侧循环路径的返回路径72连接。
根据此种结构，从头侧循环路径的供应路径71供应的涂料经过供应侧大流路57、列方向供应流路58、喷嘴供应流路59a以及喷嘴加压室59，从喷嘴54喷出。另外，未从喷嘴54喷出的涂料从喷嘴加压室59经过喷嘴排出流路59b、列方向排出流路60以及排出侧大流路61，返回到头侧循环路径的返回路径72。
此外，在图4所示的结构中，与一条列方向供应流路58对应地布置有一条列方向排出流路60。然而，也可以是与一条列方向供应流路58对应地布置有多条(例如两条)列方向排出流路60。另外，也可以是与多条列方向供应流路58对应地布置有一条列方向排出流路60。
另外，如图5所示，在喷嘴加压室59的顶面(与喷嘴54在相反侧的面)布置有压电基板62。该压电基板62具备为压电体的两片压电陶瓷层63a、63b，并具备公共电极64和单独电极65。压电陶瓷层63a、63b是能够通过从外部施加电压而伸缩的部件。作为此种压电陶瓷层63a、63b，可以使用具有强介电性的，钛酸锆酸铅(PZT)系、NaNbO3系、BaTiO3系、(BiNa)NbO3系、BiNaNb5O15系等陶瓷材料。
另外，如图5所示，公共电极64布置在压电陶瓷层63a与压电陶瓷层63b之间。另外，在压电基板62的上表面形成有用于公共电极的表面电极(未图示)。这些公共电极64和用于公共电极的表面电极通过存在于压电陶瓷层63a的未图示的贯穿导体而电连接。另外，单独电极65分别布置在与上述喷嘴加压室59相向的部位。而且，压电陶瓷层63a之中被公共电极64与单独电极65夹着的部分沿厚度方向极化。因此，当对单独电极65施加电压时，压电陶瓷层63a因压电效应而应变。因此，当对单独电极65施加既定的驱动信号时，压电陶瓷层63b相对变化以使得喷嘴加压室59的体积减小，由此喷出涂料。
此外，虽然在图5所示的结构中，公共电极64布置于喷嘴加压室59的顶面，但不限于此种结构。例如，如图6所示，公共电极64也可以采用布置在喷嘴加压室59侧面的结构，此外，只要能够将涂料从喷嘴54良好地喷出，则采用何种结构均可。
(1-4.关于喷嘴头单元的其他结构)
接下来，将说明喷嘴头单元的其他结构。图7是示出另一喷嘴头单元的喷嘴喷出面52结构的平面图。如图7所示，还可以通过多个喷嘴54沿喷嘴头53的较短方向(宽度方向，Y方向)排列来构成喷嘴列55。此外，虽然在图7所示的结构中，多个喷嘴54沿喷嘴头53的较短方向(宽度方向，主扫描方向)排列以构成了喷嘴列55，但是也可以采用仅一个(单一)喷嘴54沿喷嘴头53的较短方向(宽度方向，主扫描方向)布置的结构。也就是说，喷嘴列55也可以由一个喷嘴54构成。
另外，当使用如图7所示的喷嘴头53对车辆200进行涂装时，可以在喷嘴头53的较长方向相对于喷嘴头53的主扫描方向略有倾斜的状态下执行涂装。例如，在图2所示的喷嘴头53的结构中，如果喷嘴列55相对于主扫描方向倾斜角度α，那么可以使喷嘴头53的较长方向相对于喷嘴头53的主扫描方向倾斜角度α。在使其如此倾斜的情况下，仅通过对从各喷嘴54喷出涂料的定时进行调节，就可以实现与图2所示的喷嘴头53同等的涂装。
(1-5.关于喷嘴头单元的详细结构以及温度传感器)
接下来，对喷嘴头单元50的详细结构以及温度传感器进行说明。图8是示出喷嘴头单元50结构的剖视图。图9是示出喷嘴头单元50附近的电气结构的框图。如图8和图9所示，喷嘴头单元50具有防爆外壳70。
防爆外壳70采用内压防爆结构，该内压防爆结构具有相对于外部气氛密闭的内部空间P1，并其通过从气体供应接头81供应不活泼气体来提高该内部空间P1的内压(内部空间P1的内压比外部气氛的压力高)。另外，在防爆外壳70中，内部空间P1密闭，以防止穿过对内部空间P1进行隔离的所有接合部和开口部分引燃外部气氛。另外，通过将内部空间P1内非易燃不活泼气体的压力维持为高于外部气氛压力，防止外部气氛中的易燃加压用气体进入内部空间P1。通过这种提高内压的结构，也确保了防爆外壳70的防爆性能。
在此，在防爆外壳70，有覆盖上述内部空间P1的筒状部71、鼓出部72和前盖73。在它们之中，筒状部71是如下部位，该部位设为宽度(横截面积)相同的部位连续而成的筒状(例如矩形筒状)。然而，筒状部71的宽度(截面积)中的一部分也可以不同。此外，筒状部71包括矩形框体、圆筒状框体等各种形状。
另外，鼓出部72是如下部分，该部分具有宽度(横截面积)相对于筒状部71鼓出的部位，喷嘴头53利用此种鼓出而设置于鼓出部72。另外，前盖73安装在鼓出部72的开口侧。即，前盖73安装于防爆外壳70之中远离腕部27的开口部位。而且，喷嘴头53通过该前盖73而安装。即，在前盖73设有省略图示的安装用开口部，在喷嘴头53的喷嘴喷出面52从该安装用开口部露出的状态下，喷嘴头53安装于前盖73。
另外，在防爆外壳70设有气体导入口74，在该气体导入口74安装有气体供应接头81。气体导入口74设于上述鼓出部72之中的鼓出外周壁72a。在此，鼓出外周壁72a是在图8中与喷嘴头53相向的壁表面。但是，虽然鼓出外周壁72a是不与喷嘴头53的顶面平行地面相向，而是成既定角度地面对的壁面，但是也可以以与喷嘴头53的顶面平行地相向的方式形成。此外，虽然气体供应接头81对应于气体供应装置，但是该气体供应接头81以外的加压用管路83以及加压装置84中的至少一者也可以对应于气体供应装置。
通过在此种鼓出外周壁72a设置气体导入口74，气体供应接头81能够朝喷嘴头53喷射不活泼气体。此外，在压电基板62正在工作的状态(发热状态)下，不活泼气体被维持在与后述散热板90相比足够低的温度。
另外，气体供应接头81连接有图9所示的加压用管路83，该加压用管路连接有压缩机等加压装置84。此外，气体导入口74在图8中布置在喷嘴头53附近，能够朝喷嘴头53供应不活泼气体。
另外，防爆外壳70设有气体排出口75。在该气体排出口75安装有诸如比例控制阀等的气体控制阀82。另外，气体控制阀82对应于气体排出装置。通过此种气体控制阀82，能够对排出不活泼气体的流量进行调节以调节内部空间P1的压力。
在此，气体控制阀82在防爆外壳70的内部空间P1中安装在隔着喷嘴头53与气体供应接头81为相反侧的防爆外壳70壁面。作为此种气体控制阀82的安装位置的一例，虽然在图8中示出了气体控制阀82与内部空间P1的中心相比接近远离喷嘴喷出面52的顶面76安装的情况，但是，气体控制阀82的安装位置不限于此，只要是隔着喷嘴头53与气体供应接头61为相反侧的防爆外壳70壁面，就可以是任何位置。另外，如果能够充分确保喷嘴头53的冷却性能，那么气体控制阀82可以相对于喷嘴头53安装在与气体供应接头81为相同侧的防爆外壳70壁面。
如图8以及图9所示，散热板90安装于喷嘴头53。散热板90安装于喷嘴头53之中的侧面53a，侧面53a是相对于喷嘴喷出面52相交的面。由此，可以以比较大的面积对从喷嘴头53产生的热量进行散热。此外，散热板90对应于散热装置。
此外，由于侧面53a有两个面，因此优选地在各个侧面53a安装散热板90，但如果一个散热板90就能够获得足够的散热性能，那么也可以仅在两个侧面53a之中的一面安装。另外，散热板90也可以安装在与喷嘴喷出面52为相反侧的顶面53b。
另外，散热板90的材质是与铁等相比导热率优异且加工性也优异的铝系金属，但也可以是与铝系金属相比热导率优异的铜。另外，为了增大散热板90的表面积，还可以采用具有多个翅片的结构。
另外，在散热板90安装有温度传感器100，以通过温度传感器100测量散热板90的温度。此外，作为温度传感器100，可以列举PTC(PositiveTemperatureCoefficient：正温度系数)热敏电阻、NTC(NegativeTemperatureCoefficient：负温度系数)热敏电阻、热电偶、RTD(ResistanceTemperatureDetector：电阻式温度检测器；温度电阻)、半导体温度传感器等。此外，温度传感器100对应于温度测量装置。
该温度传感器100经由省略图示的信号线连接于防爆外壳70外部的断路器110。该断路器110是将对喷嘴头53的电力供应切断的装置，安装于电力供应电路120前后的电力线(在图9中为远离喷嘴头53的主控制部130侧)，电力供应电路120对驱动驱动器170提供用于驱动的电力。此外，电力供应电路120对应于电力供应装置。此外，断路器110对应于电力切断装置。
如果通过上述温度传感器100检测到喷嘴头53(散热板90)的温度大于或等于规定温度，那么断路器110工作，强制停止对喷嘴头53的电力供应。由此，防止喷嘴头53的温度升高到规定温度以上。
此外，如图9所示，在涂装机器人10设有主控制部130，主控制部130对头控制部140、阀控制部150以及加压装置控制部160发送既定的控制信号，以使得涂装机器人10的各部位协作地对涂装对象物体进行涂装。此外，虽然主控制部130和阀控制部150构成控制装置，但是也可以是主控制部130、阀控制部150以及加压装置控制部160中的至少一者构成控制装置。
此外，在图9所示的结构中，在主控制部130与电力供应电路120之间布置有上述断路器110。因此，当断路器110工作时，对电力供应电路120的电力供应被强制停止，因此不会对用于驱动喷嘴头53的驱动驱动器170供应电力。因此，停止压电基板62的驱动。但是，也可以构成与此种图9所示的结构不同的控制装置。例如，还可以采用如下结构，即将上述断路器110布置在主控制部130与头控制部140之间、电力供应电路120与驱动驱动器170之间、以及头控制部140与驱动驱动器170之间中的至少一者。
此外，主控制部130、头控制部140、阀控制部150以及加压装置控制部160由CPU、存储器(ROM、RAM、非易失性存储器等)、其他要素构成。另外，存储器存储有用于执行所需控制的程序以及数据。
在此，头控制部140基于来自主控制部130的命令对驱动驱动器170发送与图像相关的控制信号。另外，阀控制部150是基于来自主控制部130的指令对气体控制阀82的工作进行控制的部分。另外，加压装置控制部160是基于来自主控制部130的指令来对加压装置84的工作进行控制的部分。另外，驱动驱动器170是基于来自头控制部140的指令来对用于驱动喷嘴头53内压电基板62的电力施加进行控制的部分。
[2.关于作用]
接下来，在下面说明具有如上所述结构的涂装机器人10的作用。当对车辆200执行涂装时，基于主控制部130的控制，从电力供应电路120对驱动驱动器170供应电力。另外，头控制部140基于来自主控制部130的命令，对驱动驱动器170发送与用于进行涂装的图像有关的控制信号。由此，通过驱动压电基板62，喷嘴头53的温度升高。
在此，散热板90安装于喷嘴头53。因此，在喷嘴头53处产生的热量从散热板90朝内部空间P1释放。此外从气体供应接头81对内部空间P1供应不活泼气体。而且，气体供应接头81安装于鼓出外周壁72a，不活泼气体朝散热板90喷射。因此，散热板90为容易被不活泼气体冷却的状态。
此外，内部空间P1的不活泼气体从安装于气体排出口75的气体控制阀82排出。在此，通过阀控制部150控制气体控制阀82，调节从内部空间P1排出的不活泼气体的流量。由此，将内部空间P1的压力调节为例如比外部气氛的压力高。
在此，温度传感器100安装于散热板90，通过该温度传感器100来测量散热板90的温度。而且，当温度传感器100测得的温度达到了不适合驱动喷嘴头53的温度(规定温度)时，对断路器110发送表示达到了此种规定温度的检测信号。于是，断路器110立即切断对电力供应电路120的电力供应。由此，强制停止喷嘴头53的驱动。
此外，虽然上述规定温度是比外部气氛的温度高的温度，但也可以设定为各种温度。作为其一例，设为125度、120度、100度、80度。另外，规定温度也可以设定为这些温度以外的温度。
[3.关于效果]
在如上所述结构的喷射式涂装机器人10中，具备：喷嘴头53，其具有多个喷嘴54，并且通过压电基板62的驱动而从喷嘴54喷出涂料；电力供应装置(电力供应电路120)，其供应驱动压电基板62的电力；以及机器人臂R1，其能够在前端部安装喷嘴头53，并且使得所安装的喷嘴头53移动。
而且，喷嘴头53在其喷嘴喷出面52暴露于外部的状态下被设置在防爆外壳70内，防爆外壳70具有防爆结构，该防爆结构用于将该喷嘴喷出面52以外的部分覆盖，并且即使在内部空间P1中发生爆炸也防止损伤，从而防止引燃外部气氛。另外，在防爆外壳70内，对从喷嘴头53产生的热量进行散热的散热装置(散热板90)安装于喷嘴头53，并且在防爆外壳70内，测量散热装置(散热板90)温度的温度测量装置(温度传感器100)安装于散热装置(散热板90)。另外，具有电力切断装置(断路器110)，电力切断装置切断从电力供应装置(电力供应电路120)向压电基板62的电力供应，当温度测量装置(温度传感器100)测量到到达了规定温度时，电力切断装置(断路器110)基于来自温度测量装置(温度传感器100)的检测信号，切断对电力供应装置(电力供应电路120)的电力供应。
在这样构造时，温度测量装置(温度传感器100)安装于散热装置(散热板90)，在该温度测量装置(温度传感器100)测量到到达了规定温度的情况下，电力切断装置(断路器110)将对电力供应装置(电力供应电路120)的电力供应切断。因此，能够将喷嘴头53的温度上升抑制在规定温度以下(一定温度以下)。因此，在喷嘴头53中，能够防止异常的温度上升。
因此，能够防止由于如上所述的温度上升而在内部空间P1或外部气氛中错误地发生爆炸。另外，能够防止喷嘴头53内的压电基板62因温度上升而热失控。另外，还能够防止由于如上所述的温度上升，涂料粘度增加而降低涂装品质。
另外，由于散热装置(散热板90)安装于喷嘴头53，因此能够抑制内部空间P1中的温度上升。
另外，由于喷嘴头53布置在防爆外壳70的内部空间P1，因此能够将明显发生温度上升的部位与外部气氛隔离。因此，即使在内部空间P1中发生爆炸或在诸如压电基板62的电驱动部位处产生火花等，也能够防止其对外部气氛产生影响。
另外，在上述实施方式中，防爆外壳70具备内压防爆结构，该内压防爆结构的内部空间P1的内压比外部气氛的压力高。通过这样构造，能够很好地防止外部气氛流入内部空间P1。由此，能够实现防爆外壳70的良好防爆性能。
另外，在上述实施方式中，散热装置是散热板90，散热板90安装于喷嘴头53之中与喷嘴喷出面52相交的侧面53a。
通过这样构造，可以实现在比较大面积的侧面53a安装同样大面积的散热板90的结构。因此，能够提高喷嘴头53的冷却性能。
另外，在本实施方式中，防爆外壳70具备气体供应装置(气体供应接头81)以及气体排出装置(气体控制阀82)，气体供应装置安装于在防爆外壳70形成的气体导入口74，气体排出装置安装于在防爆外壳70形成的气体排出口75。而且，从气体导入口74导入不活泼气体，从气体排出装置(气体控制阀82)排出不活泼气体。
通过这样构造，不活泼气体从气体供应装置(气体供应接头81)供应到防爆外壳70的内部空间P1，且该不活泼气体从气体排出装置(气体控制阀82)排出。因此，能够使不活泼气体在内部空间P1的内部循环，能够使来自散热装置(散热板90)的散出热量很好地排出到外部。由此，能够进一步提高喷嘴头53的冷却性能。
另外，在本实施方式中，在防爆外壳70设有筒状部71和鼓出部72，鼓出部72鼓出成宽度方向的尺寸比该筒状部71的外周面大。另外，气体供应装置(气体供应接头81)安装在鼓出部72之中与散热装置(散热板90)相向的鼓出外周壁72a，从而气体供应装置(气体供应接头81)朝散热装置(散热板90)喷射不活泼气体。
通过这样构造，筒状部71与鼓出部72相比宽度更窄，截面积更小，因而能够降低用于筒状部71的用于防爆的材料(金属、树脂等)的重量。因此，能够改善机器人臂R1的行为。另外，由于鼓出部72的存在，能够在鼓出部72的鼓出外周壁72a形成气体导入口74，因此能够从气体供应装置(气体供应接头81)朝散热装置(散热板90)喷射新鲜(温度比内部空间P1相对低)的不活泼气体。由此，能够提高喷嘴头53的冷却性能。
另外，在本实施方式中，气体排出装置是能够对不活泼气体的流量进行调节的气体控制阀82，该气体控制阀82在防爆外壳70的内部空间P1中安装在隔着喷嘴头53与气体供应接头81为相反侧的防爆外壳70壁面。
通过这样构造，能够使得从气体供应装置(气体供应接头81)导入的不活泼气体在内部空间P1中循环。因此，能够防止新鲜(温度比内部空间P1相对低)的不活泼气体被立刻排出到外部。因此，能够将不活泼气体有效地用于降低喷嘴头53的温度，能够更好地冷却喷嘴头53。
另外，在本实施方式中具有控制装置(阀控制部150)，控制装置控制气体控制阀82的工作，以控制从气体控制阀82排出的不活泼气体的流量，使得内部空间P1的内压比外部气氛的压力高。
通过这样构造，能够使内部空间P1的内压比外部气氛高，因而能够更好地防止外部气氛流入内部空间P1。由此，通过提高内部空间P1的内部压力，能够进一步改善防爆外壳70的防爆性能。
[4.关于变形例]
以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明除了上述实施方式之外，还能够进行各种变形。以下，对其中一例进行说明。
在上述实施方式中，作为散热装置，对散热板90进行了说明。然而，散热装置不限于散热板90。例如，作为散热装置，也可以使不活泼气体强制流动的冷却风扇、通过冷水冷却喷嘴头53的水冷机构、帕尔贴(Peltier)元件等可以代替散热板90或与散热板90一起构成散热装置。
另外，在上述实施方式中，通过对从气体控制阀82排出的不活泼气体的流量进行调节，使内部空间P1的内压比外部气氛高。然而，也可以通过由加压装置控制部160控制加压装置84的工作，将内部空间P1的内压控制为比外部气氛高。
另外，在上述实施方式中，温度传感器100安装于与散热装置对应的散热板90。然而，温度传感器100也可以安装于散热板90以外的喷嘴头53和固定于喷嘴头53的部件。
另外，在上述实施方式中，防爆外壳70采用内压防爆结构以作为防爆结构。然而，防爆外壳70中的防爆结构可以是内压防爆结构以外的防爆结构。例如，防爆外壳70也可以采用由耐压材料构成的耐压防爆结构，还可以采用增安型防爆结构，也可以采用其他防爆结构。
符号说明
10涂装机器人、20机器人本体、21基座、22腿部、23旋转轴部、24旋转臂、25第一转动臂、26第二转动臂、27腕部、30卡盘部、40涂料供应部、50喷嘴头单元、51头盖、52喷嘴喷出面、52a侧面、53喷嘴头、53a侧面、53b顶面、54喷嘴、54A喷嘴、54B喷嘴、55喷嘴列、55A第一喷嘴列、55B第二喷嘴列、57供应侧大流路、58列方向供应流路、59喷嘴加压室、59a喷嘴供应流路、59b喷嘴排出流路、60列方向排出流路、61排出侧大流路、62压电基板、63a压电陶瓷层、63b压电陶瓷层、64公共电极、65单独电极、70防爆外壳、71供应路径、71筒状部、72返回路径、72鼓出部、72a鼓出外周壁、73前盖、74气体导入口、75气体排出口、76顶面、81气体供应接头(对应于气体供应装置)、82气体控制阀(对应于气体排出装置)、83加压用管路、84加压装置、90散热板(对应于散热装置)、100温度传感器(对应于温度测量装置)、110断路器(对应于电力切断装置)、120电力供应电路(对应于电力供应装置)、130主控制部、140头控制部、150阀控制部(对应于控制装置)、160加压装置控制部、170驱动驱动器、200车辆、P1内部空间、R1机器人臂。

Claims (8)

1.一种用于通过从喷嘴喷出涂料来对涂装对象物体进行涂装的涂装机器人，其特征在于具备：
喷嘴头，其具有多个所述喷嘴，并且通过压电基板的驱动而从所述喷嘴喷出所述涂料；
电力供应装置，其供应驱动所述压电基板的电力；以及
机器人臂，其能够在前端部安装所述喷嘴头，并且使所安装的所述喷嘴头移动，
所述喷嘴头在其喷嘴喷出面暴露于外部的状态下被设置在将所述喷嘴喷出面以外的部分覆盖的防爆外壳内，
在所述防爆外壳内，在所述喷嘴头安装有散热装置，所述散热装置用于对从所述喷嘴头产生的热量进行散热，
在所述防爆外壳内，在该散热装置安装有温度测量装置，所述温度测量装置测量所述散热装置的温度，
具有电力切断装置，所述电力切断装置在所述温度测量装置测量到到达了规定温度的情况下，基于来自所述温度测量装置的检测信号，切断从所述电力供应装置对所述压电基板的电力供应。
2.根据权利要求1所述的涂装机器人，其特征在于，
所述防爆外壳具备内压防爆结构，所述内压防爆结构的内部空间的内压比外部气氛的压力高。
3.根据权利要求1所述的涂装机器人，其特征在于，
所述防爆外壳具备由耐压材料构成的耐压防爆结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂装机器人，其特征在于，
所述散热装置是散热板，
所述散热板安装在所述喷嘴头中相对于所述喷嘴喷出面相交的侧面。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的涂装机器人，其特征在于，
所述防爆外壳具备气体供应装置以及气体排出装置，所述气体供应装置安装在形成于所述防爆外壳的空气导入口，所述气体排出装置安装在形成于所述防爆外壳的气体排出口，
从所述气体供应装置导入不活泼气体，从所述气体排出装置排出所述不活泼气体。
6.根据权利要求5所述的涂装机器人，其特征在于，
在所述防爆外壳设有筒状部和鼓出部，所述鼓出部鼓出成宽度方向的尺寸比所述筒状部的外周面大，
所述气体供应装置安装在所述鼓出部中与所述散热装置相向的鼓出外周壁，从而所述气体供应装置朝所述散热装置喷射所述不活泼气体。
7.根据权利要求6所述的涂装机器人，其特征在于，
所述气体排出装置是能够对所述不活泼气体的流量进行调节的气体控制阀，
所述气体控制阀在所述防爆外壳的内部空间中被安装在隔着所述喷嘴头与所述气体供应装置为相反侧的所述防爆外壳的壁面。
8.根据权利要求7所述的涂装机器人，其特征在于，
具有控制装置，所述控制装置控制所述气体控制阀的工作，并且控制从所述气体控制阀排出的所述不活泼气体的流量，以使得所述内部空间的内压比外部气氛的压力高。
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