JP2003508198A - ロボット可動部に少なくともコーティング材料噴霧器を含むサブアッセンブリを取り付けるための方法および装置 - Google Patents
ロボット可動部に少なくともコーティング材料噴霧器を含むサブアッセンブリを取り付けるための方法および装置Info
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Abstract
Description
も1つの噴霧器を包含するサブアッセンブリを取り付けるための方法および装置
に関する。
りの柔軟性を備えていなければならない。現在は、回転式噴霧器、空圧式噴霧器
、および電子空圧式噴霧器などといった様々なタイプのコーティング材料噴霧器
が存在する。一方、ノズル、利用可能なボウル、および利用可能な静電気荷電シ
ステムは、ベース塗料、上塗り、金属塗料、溶剤をベースとした塗料、または水
溶性塗料などといったタイプのコーティング材料の関数として適合されなければ
ならない。
たとえば自動車のボディをコーティングするための設備の場合、コーティングブ
ースには、そのブースのほぼ寿命期間全体を通して1つのタイプの噴霧器が備え
付けられるということが知られている。タイプ別に専用噴霧器を備えたブースを
種々別途に使用することも考えられるが、これにはかなりの投資が必要であり、
経済的に割に合わないと思われる。
け、作動中に、所望の用途のタイプ及び/又は噴霧すべき材料のタイプに、利用
すべき噴霧器のタイプを適合させる方法および装置を提案することによって、上
記の欠点を克服することである。
噴霧器を含むサブアッセンブリを取り付けるための方法であって、 − 前記可動部に固定した支持部を、前記サブアッセンブリに接続されたリン
グに係合させることと; − 前記支持部の周縁に設けられた第2突起を前記リングの周縁上に設けられ
た第1突起と対向させることによって、前記リングを前記支持部に対して回転さ
せることと; − 前記可動部に接続されたベアリングプレートを、該プレートが前記サブア
ッセンブリに対してベアリング作用力を働かせ、その結果前記第1および第2突
起が互いに係合するまで、前記サブアッセンブリの方向に変位させること; とを有することを特徴とする方法に関する。
°ではない場合であっても、上記リングおよび上記支持部はともに、バヨネット
システムまたはいわゆる「4分の1回転」システムと同様、回転によるロックシ
ステムを構成する。上記ベアリングプレートの動きによって、リングおよび支持
部によって構成されるアッセンブリを堅固なものにすること、およびロボットと
問題となるサブアッセンブリとの間のインターフェースにおいて行われる流体接
続および/または電気接続がしっかりしていることを確実なものとすることを可
能にする。本発明の方法は、単に、リングの回転運動と、並進移動であっても良
いベアリングプレートの長手方向における変位運動のみを起こさせるものであり
、これら2つの運動は機械的に単純なものであるとともに特に迅速に行われるも
のであり、その結果サブアッセンブリの取り付けおよび取り外しを、自動車業界
の生産速度に適合させることができる。
と前記ベアリングプレートとの間に形成される、閉じた空間に、加圧された空気
を供給することによって達成される。ピストンの変位を制御するこのモードによ
り、サブアッセンブリに対するベアリングプレートの著しく迅速な運動と強度の
ベアリング力を得ることが可能となる。このため、上記突起物が互いに係合する
作用は、この閉じた空間への供給圧力によって左右される。
と; − 前記可動部に固定され、かつ周縁上に第2突起を備えた支持部と; − 前記可動部によって支持され、前記支持部の中央軸とほぼ平行な方向で、
前記支持部に対して変位されるベアリングプレートと; を有し、 − 前記第1および第2突起は、前記リングが前記支持部を取り囲むと互いに
係合するように配置されており、前記ベアリングプレートは、前記突起のロック
作用力を前記サブアッセンブリに加える 装置に関する。
面上および前記支持部の外径面上に設けられていて、前記リングが前記支持部の
まわりに配置されたときに整列するスタッドを有する。この場合、互いに当接す
るように意図された前記スタッドの面にはセンタリング手段がそれぞれ設けられ
ていることが有利であり、このセンタリング手段はハウジングを有し得、このハ
ウジングは、他方のスタッドの対応する面に設けられた突起要素を受け入れるた
め一方のスタッドの複数の面の一つに設けられる。
スを有する。これらのオリフィスは、サブアッセンブリ内の対応するオリフィス
及び/もしくは噴霧器に電流を供給するためサブアッセンブリに設けられた電気
コネクタと協働するための電気コネクタと整列するようになっている。ベアリン
グプレートの可動性により、ベアリングプレートのオリフィスとサブアッセンブ
リのオリフィスとの間には十分なシールが得られる。一方、コネクタによって成
される電気接続は確かなものであり、周囲から保護されている。
するためサブアッセンブリ内に設けられた貯蔵器のピストンの、制御ロッドの通
過のためのオリフィスが設けられる。
加圧空気源に選択的に接続されるものであり、この空間内の圧力値によって上記
ベアリングプレートの変位が制御できる。
る変位を制御するため前記サブアッセンブリを清掃/充填するためのステーショ
ンに属する操縦リング上に設けられた対応する形状を有する突起と協働する。
ブリを取り付けるための装置についての実施形態、およびそれを実施する方法に
ついての実施形態に関する以下の説明を、添付の図面を参照して読むことにより
、容易に理解されるであろうし、また本発明の他の利点もさらに明瞭になるであ
ろう。
を運搬するコンベヤ2の近くには、オートマットまたはロボット1が配置される
。ロボット1は多軸タイプのものであり、運搬方向X−X’と平行に延びるガイ
ド5に対して可動なシャーシ4を有する。アーム6は上記シャーシ4に支持され
ており、互いに関節で連結された複数のセグメント6a、6b、6cを有する。
シャーシ4はまた、ほぼ垂直な軸Z−Z’のまわりに互いに関節で連結されるパ
ーツ4aおよび4bから構成されている。アーム6のセグメント6cはサブアッ
センブリ7を支持し、このサブアッセンブリ内にはコーティング材料の貯蔵器8
と噴霧器9とが設けられている。噴霧器9は静電式かつ回転式のものであり、噴
霧器9内に一体化されたエアタービンによって高速で駆動されるよう意図された
ボウル9aを有する。乗物のボディ3が定位置にあり、またはロボット1の箇所
で前進している場合、サブアッセンブリ7は上記ボディの反対側に位置され、貯
蔵器8内に入っている材料で上記ボディをコーティングするために噴霧器9が作
動される。貯蔵器8内にある材料の量は、コーティングされるボディ3の面積に
合わせられる。
かって前進している間に、ロボット1は噴霧ブース内のロボット1の近くに位置
する清掃/充填ステーション10の方を向く。
ンブリ7などのタイプのサブアッセンブリを受け取る2つの領域11および12
が設けられている。より正確には、領域11は空になっており、サブアッセンブ
リ7を受け取る準備が整っている。一方領域12は、サブアッセンブリ7と同様
に貯蔵器8’および噴霧器9’を有する同様なサブアッセンブリ7’を含む。サ
ブアッセンブリ7および7’は、アーム6のセグメント6cに交替して取り付け
ることができる。
るセグメント6cの降下運動によって上記領域11に向けて運ばれる。したがっ
てアッセンブリ7は、領域11の入口オリフィス11aを画定するリング13を
貫通する。領域12の上部箇所には、同様なリング14が設けられている。
これらの切り欠き21はリング13の内径面13aに設けられたリブ15を受け
入れるために設けられている。
内に配置されると、要素15および21が協働して、リング13または14およ
びリング20または20’をこのサブアッセンブリと回転について固定すること
ができる。
これらの接続ロッドは、最大軸X18と平行な、矢印F2で表される並進運動を行
なう駆動ジャッキ19によって制御されるロッド18により、互いに接合されて
いる。このようにしてジャッキ19は、領域11および12の中央軸X11および
X12を中心としてサブアッセンブリ7および7’のリング20および20’を回
転駆動することを可能としている。
23によって互いに隔てられた複数のスタッド22が設けられている。
径が上記面20aよりもわずかに小さいような支持部30が備えられている。
取り外す間は、要素20および30のそれぞれの中央軸X20およびX30は一緒に
なっている。
いる。
器8および噴霧器9を制御するため、およびこれらの装置をモニタするための空
気またはその他の流体が通るオリフィス25を備えている。噴霧器9に高電圧を
供給するため、電気コネクタ26もまた設けられている。
いて、同様に、空気の通過のためのオリフィス35と、(図示されない)高電圧
ユニットに接続される電気コネクタ36とを有する。
ッセンブリ7がセグメント6cに取り付けられると互いに整列するように配され
ている。
、このサブアッセンブリは受取り領域11または12のうちの一方に位置され、
そのリング20は、リング13または14の一方に当接している。この構成にお
いて、支持部30は図3の矢印F3で表されるようにリング20に差し込まれ、
スタッド32はリング20のスタッド22間の領域23を通る。その後、矢印F 4 で表される回転運動は、リング13および14を、そしてこれによってリング
20を駆動するジャッキ19の作動によって、リング20に伝えられる。その結
果、スタッド22はスタッド32と向かい合うように導かれる。そして次に図4
の形態になる。
面22aと、セグメント6cの方を向いているスタッド32の上面32aとは、
互いに向かい合っている。
。さらに面32aには各々、キャッチ27を受け取る切り欠き37が設けられて
いる。
ド32の切り欠き37と向かい合い、要素27および37は各々面22aおよび
32aの中央部に配される。
実際上、環状空間38が、支持部30の内面とベアリングプレート34の外面と
の間に形成され、この空間38は(図示しない)制御ラインによって、同様に図
示しない圧縮空気源に接続されている。
X30に平行に矢印F5で表されるように並進させる変位効果が与えられて、ベア
リングプレート34は、ベアリングプレート24にしっかりと当接し、その結果
、一方でオリフィス25および35間の、他方でコネクタ26および36間の接
合部のシールが確実な形で達成される。また図5の矢印F6で表される上記作用
力は、面32aに面22aを作用させる効果、およびキャッチ27を切り欠き3
7内に入れる効果を有しており、これによってセグメント6cに対するサブアッ
センブリ7の効率的な機械ロックが確実なものとなる。
より、リング20および支持部30の回転を阻止することが可能となる。さらに
空間38内の圧力が損失された場合は、ピストン8aの作動装置がリング20に
かかる軸方向作用力を維持し、これにより、要素27および37のおかげで効率
的な機械ロックが確実となる。
一方でベアリングプレート34には、貯蔵器8のピストン8aの位置を制御する
ロッド40がスライドできるような同じ内部断面積を有する中央オリフィス39
が設けられている。したがって図5の形態においては、セグメント6cに設けら
れた(図示しない)アクチュエータを用いて正確に行いうるロッド40の制御に
より、特に噴霧器9への供給を行うために、ピストン8aの位置を制御すること
が可能である。
外す作業の間は、上記ロッド40は図3および図4に示されるようにサブアッセ
ンブリ6の内側に引っ込められる。
ト6cから分離される場合、空間38内の圧力は大気圧に戻り、その結果作用力
F5は除去されて、ロッド40は引っ込められる。
または反対の方向に駆動して、スタッド22および32を互いにもはや対向しな
くなる形態にすることができる。その後、矢印F3で表される動きと反対の動き
によってセグメント6cを上昇させ、これを上記したようにセグメント6cに取
り付け可能な第2サブアッセンブリ7’と向かい合うように導くことが可能であ
る。
的な絶縁材料から成る。これにより、一方で静電タイプの噴霧器および水溶性コ
ーティング材料の場合には噴霧器のボウルや貯蔵器の内容物などといった高電圧
になるパーツ間における電気アークの危険性を、他方でロボットのハンドルなど
といったアース電位のパーツ間における電気アークの危険性を回避することが可
能となる。上記装置は、高電圧のパーツの近くにはいかなる導電性要素も包含し
ないように構成される。
ンブリを迅速に変更できるようになり、これにより高速でボディ3を塗装するこ
とができるようになる。貯蔵器8および噴霧器9は、サブアッセンブリ7’の対
応する要素8’および9’を使用している間の、マスク時間中に清掃される。
したが、問題となる単数または複数の噴霧器への供給を行う貯蔵器と一体化され
ようとされまいと、あらゆるタイプのロボットおよびあらゆるタイプのサブアッ
センブリに適用可能である。
に回転するように取り付けられても良い。このサブアッセンブリは2つ以上の噴
霧器を包含することが可能であり、上記噴霧器はいかなる公知のタイプのもので
あっても構わない。本発明は、リング20内に支持部30を導入する運動F3を
伴うものとして示したが、逆向きの運動を利用して、リング20が支持部30の
まわりに係合するように変位させることも可能である。いずれの場合にせよ、支
持部30は、本発明の意味の範囲内においてリングに係合される。
迅速に変更すること、および特に、サブアッセンブリのタイプを変更することが
可能となる。サブアッセンブリ7および7’は、必ずしも同一である必要はない
。したがってこれに関連する噴霧器9や貯蔵器8或いは静電気荷電システムの特
徴は、所望の用途の関数として適合できる。
視図である。
うに意図されたサブアッセンブリとの分解斜視図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 ロボット(6)の可動部(6c)に、少なくとも1つのコー
ディング材料噴霧器(9、9’)を含むサブアッセンブリ(7、7’)を取り付
けるための方法であって、 − 前記可動部に固定した支持部(30)を、前記サブアッセンブリ(7)に
接続されたリング(20)に係合させること(F3)と; − 前記支持部の周縁に設けられた第2突起(32)を前記リングの周縁上に
設けられた第1突起(22)と対向させることによって、前記リング(20)を
前記支持部(30)に対して回転させる(F4)ことと; − 前記可動部(6)に接続されたベアリングプレート(34)を、該プレー
トが前記サブアッセンブリに対してベアリング作用力(F6)を働かせ、その結
果前記第1および第2突起(22,32)が互いに係合するまで、前記サブアッ
センブリの方向に変位(F5)させること; とを有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記ベアリングプレートの変位(F5)は、前記支持部(3
0)と前記ベアリングプレート(34)との間に形成される、閉じた空間(38
)に、加圧された空気を供給することによって達成されることを特徴とする、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ロボット(6)の可動部(6c)に、少なくとも1つのコー
ディング材料噴霧器(9、9’)を有するサブアッセンブリ(7、7’)を取り
付けるための装置であって、 − 前記サブアッセンブリに接続され、かつ周縁上に第1突起(22)を備え
たリング(20)と; − 前記可動部(6c)に固定され、かつ周縁上に第2突起(32)を備えた
支持部(30)と; − 前記可動部(6c)によって支持され、前記支持部の中央軸(X30)とほ
ぼ平行な方向で、前記支持部(30)に対して変位(F5)されるベアリングプ
レート(34)と; を有し、 − 前記第1および第2突起(22、32)は、前記リング(20)が前記支
持部(30)を取り囲むと互いに係合するように配置されており、前記ベアリン
グプレート(34)は、前記突起のロック作用力(F6)を前記サブアッセンブ
リに加える ことを特徴とする装置。 - 【請求項4】 前記第1および第2突起は、前記リング(20)の内径面(
20a)上および前記支持部(30)の外径面(30a)上に設けられていて、
前記リング(20)が前記支持部(30)のまわりに配置されたときに整列する
(F4)スタッド(22、32)を有することを特徴とする、請求項3に記載の
装置。 - 【請求項5】 互いに当接するように意図された前記スタッドの面(22a
、32a)にはセンタリング手段(27、37)がそれぞれ設けられていること
を特徴とする、請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 他方のスタッド(22)の対応する面(22a)に当接する
ことを意図された一方のスタッド(32)の少なくとも一つの面(32a)には
、前記対応する面に配置された突起要素(27)を受け取るハウジング(37)
が設けられていることを特徴とする、請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記ベアリングプレート(34)は、前記噴霧器(9)に供
給される流体の通過のためのオリフィス(35)を有し、該オリフィスは、前記
サブアッセンブリ(7)の対応するオリフィス(25)および/または前記噴霧
器に電流を供給するために前記サブアッセンブリ上に設けられる電気コネクタ(
26)と協働する電気コネクタ(36)と整列するようになっていることを特徴
とする、請求項3〜6の1つに記載の装置。 - 【請求項8】 前記ベアリングプレートには、前記噴霧器(9)にコーティ
ング材料を供給するため前記サブアッセンブリ(7)に設けられた貯蔵器(8)
のピストン(8a)を制御するロッド(40)の通過のためのオリフィス(39
)が設けられていることを特徴とする、請求項3〜7の1つに記載の装置。 - 【請求項9】 前記支持部(30)と前記ベアリングプレート(34)との
間に閉ざされた空間が形成されており、この空間は加圧空気源に選択的に接続さ
れるものであり、前記空間内の圧力値によって、前記ベアリングプレートの変位
(F5)が制御可能であることを特徴とする、請求項3〜8の1つに記載の装置
。 - 【請求項10】 前記リング(20)には突起(21)が設けられており、
この突起は、前記リングの回転(F4)における変位を制御するため前記サブア
ッセンブリ(7)を清掃/充填するためのステーション(10)に属する操縦リ
ング(13、14)上に設けられた対応する形状を有する突起(15)と協働す
ることを特徴とする、請求項3〜9の1つに記載の装置。
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