JP2005152811A - Automation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自働化システムに係り、より詳しくは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なうに際して、作業空間を、危険性をはらんだ作業領域と安全な制御領域とに仕切るとともに、作業領域における作業を制御領域において制御可能として、これにより、安全性を確保しつつコストを抑えることを可能とした自働化システムに関する。 The present invention relates to an automated system, and more specifically, when performing work with danger such as explosion and fire, the work space is divided into a work area with danger and a safe control area, The present invention relates to an automation system that enables work in a work area to be controlled in a control area, thereby making it possible to reduce costs while ensuring safety.
従来から、各種の作業の中には、常に爆発、火災等の危険をはらんでいる作業が存在している。例えば、各種製品等の塗装を行なう塗装作業においては、揮発性の塗料を用いているために、常に爆発、火災等の危険をはらんでおり、そのため、従来から、このような塗装作業においては、例えばスプレーガンを駆動させるためのモーターとして防爆モーターを用いている。 Conventionally, among various operations, there are operations that always involve dangers such as explosions and fires. For example, volatile paints are used in the painting work for painting various products, etc., so there are always dangers such as explosions and fires. For example, an explosion-proof motor is used as a motor for driving a spray gun.
即ち、塗装システムにおいて、防爆性能を有さないモーター等を用いてスプレーガンの駆動等を行なった場合は、爆発、火災等を引き起こす原因となる。 That is, if the spray gun is driven using a motor or the like that does not have explosion-proof performance in the coating system, it may cause an explosion, a fire, or the like.
その一方、防爆性能を有した製品は価格が高く堅牢な構造で重く装置が大きくなるために、塗装システムの構築に際しては、この防爆性能を有した駆動手段等が塗装システムの製造コストを上げる要因ともなっており、また過剰な動力エネルギーを必要としている。 On the other hand, products with explosion-proof performance are expensive and have a robust structure and are heavy and heavy equipment, so when building a painting system, the driving means with this explosion-proof performance will increase the manufacturing cost of the painting system. It is accompanied and requires excessive motive energy.
しかしながら、従来は、このような、爆発、火災等の危険をはらんだ作業において、安全性を確保しつつ有効に製造コスト、エネルギー等を抑える方法は提供されていなかった。 However, conventionally, there has not been provided a method for effectively reducing the manufacturing cost, energy, etc. while ensuring safety in such work that involves danger such as explosion and fire.
そこで、本発明は、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なうに際して、安全性を確保しつつコストを抑えることを可能とした自働化システムを提供することを課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an automated system capable of reducing the cost while ensuring safety when performing work that involves danger such as explosion and fire.
本発明の自働化システムは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業に用いる自働化システムであって、
非磁性の隔壁によって、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とに仕切られた作業空間と、前記作業領域に備えられた、所定の作業を行なうための1又は複数の作業手段と、前記制御領域に備えられた、前記作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを具備し、
少なくとも前記作業手段の一つは、所定の作業を行なう作業手段本体と、該作業手段本体が支持される、前記隔壁に当接可能な作業領域側連結手段とを有するとともに、前記作業領域側連結手段は、ケーシングと、該ケーシングに備えた1又は複数個のマグネットと、前記ケーシングに備えた、前記作業領域側連結手段を前記隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有し、
前記制御手段は、前記隔壁に当接可能な制御領域側連結手段と、該制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有するとともに、前記制御領域側連結手段は、ケーシングと、該ケーシングに備えた1又は複数個のマグネットと、前記ケーシングに備えた、前記制御領域側連結手段を前記隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有した、ことを特徴としている。
The automated system of the present invention is an automated system used for work involving dangers such as explosion and fire,
A work space partitioned by a non-magnetic partition wall into a work area located below and a control area located above; and one or a plurality of work means for performing a predetermined work provided in the work area. A control means provided in the control area for driving any or all of the working means,
At least one of the working means includes a working means main body that performs a predetermined work, and a working area side connecting means that supports the working means main body and is capable of contacting the partition wall. The means includes a casing, one or a plurality of magnets provided in the casing, and sliding means provided in the casing for allowing the working area side connecting means to slide along the partition wall. And
The control means includes a control area side connecting means capable of coming into contact with the partition, and a driving means connected to the control area side connecting means. The control area side connecting means includes a casing and a casing. One or a plurality of magnets provided, and sliding means provided on the casing for allowing the control region side connecting means to slide along the partition walls are provided.
本発明の自働化システムでは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業空間を、非磁性の隔壁によって、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とに仕切るとともに、作業領域には所定の作業を行なうための作業手段を備え、制御領域には作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを備えている。 In the automation system of the present invention, a work space that is dangerous due to explosion, fire, etc. is divided into a work area located below and a control area located above by a nonmagnetic partition wall. A work means for performing a predetermined work is provided, and a control means for driving any or all of the work means is provided in the control region.
そして、作業手段は、所定の作業を行なう作業手段本体とこの作業手段本体が支持される、前記隔壁に当接可能な作業領域側連結手段とで構成するとともに、作業領域側連結手段には、マグネットと、作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を備えている。 The working means includes a working means main body that performs a predetermined work and a working area side connecting means that supports the working means main body and is capable of contacting the partition wall. A sliding means is provided for allowing the magnet and the working area side connecting means to slide along the partition wall.
更に、制御手段は、隔壁に当接可能な制御領域側連結手段とこの制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有しているとともに、制御領域側連結手段には、マグネットと、制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を備えている。 Further, the control means has a control area side connecting means capable of coming into contact with the partition wall and a driving means connected to the control area side connecting means. The control area side connecting means includes a magnet and a control. Sliding means for allowing the region side connecting means to slide along the partition is provided.
そして、このような構成において、マグネットの磁力によって、隔壁を隔てて作業手段と制御手段とを吸着させるとともに、摺動手段を作動させて作業領域側連結手段及び制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にし、この状態において、駆動手段を介して制御手段を駆動させ、これにより、制御手段の制御によって作業領域に備えた作業手段の作動を制御可能としている。 In such a configuration, the magnetic force of the magnet causes the working means and the control means to be attracted by separating the partition, and the sliding means is operated to move the working area side connecting means and the control area side connecting means along the partition. In this state, the control means is driven via the drive means, and the operation of the work means provided in the work area can be controlled by the control of the control means.
このように、本発明では、作業手段の作動を非作業領域において行なうことを可能としており、これにより、爆発、火災等の危険をはらんだ作業領域にモーター等の駆動手段を配置することを不要としたために、防爆性能を有した駆動手段を用いる必要が無くなり、これによりコストと駆動エネルギーを抑えることが可能となる。 As described above, in the present invention, it is possible to operate the working means in the non-working area, and thereby, it is possible to arrange the driving means such as a motor in the working area in which dangers such as explosion and fire occur. Since it is unnecessary, it is not necessary to use a driving means having explosion-proof performance, which makes it possible to reduce costs and driving energy.
本発明の自働化システムでは、非磁性の隔壁によって仕切られた、下方に位置する作業領域と上方に位置する制御領域とを有しており、作業領域には、所定の作業を行なうための1又は複数の作業手段を備え、制御領域には、前記作業手段のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段とを備えている。 The automated system of the present invention has a work area located below and a control area located above, which are partitioned by a non-magnetic partition wall, and the work area has a 1 for performing a predetermined work. Alternatively, a plurality of working means are provided, and the control area includes control means for driving any or all of the working means.
そして、少なくとも前記作業手段の一つは、所定の作業を行なう作業手段本体と、この作業手段本体を支持するとともに、前記隔壁に当接可能とした作業領域側連結手段とを有して構成されている。 At least one of the working means includes a working means main body that performs a predetermined work, and a working area side connecting means that supports the working means main body and is capable of contacting the partition wall. ing.
また、作業領域側連結手段は、1又は複数個のマグネットを備えたケーシングを有するとともに、作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有している。 The work area side connecting means has a casing having one or a plurality of magnets, and also has sliding means for allowing the work area side connecting means to slide along the partition wall.
一方、前記制御手段は、前記隔壁に当接可能な制御領域側連結手段と、この制御領域側連結手段に連結された駆動手段とを有して構成され、制御領域側連結手段は、1又は複数個のマグネットを備えたケーシングを有するとともに、制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするための摺動手段を有している。 On the other hand, the control means includes a control area side connecting means capable of coming into contact with the partition wall, and a driving means connected to the control area side connecting means. It has a casing having a plurality of magnets and sliding means for enabling the control area side connecting means to slide along the partition wall.
ここで、前記摺動手段としては、隔壁との当接側にエアー放出口を有するとともに任意の箇所にエアー供給口を有したエアー流路を用いて、隔壁側にエアーを放出することにより、作業領域側連結手段と隔壁との間にわずかな空間を形成して作業領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にし、及び、隔壁に対して制御領域側連結手段をわずかに浮上させて制御領域側連結手段を隔壁に沿って摺動可能にするとよい。 Here, as the sliding means, by using an air flow path having an air discharge port on the contact side with the partition wall and an air supply port at an arbitrary position, air is discharged to the partition wall side, A slight space is formed between the work area side connecting means and the partition wall so that the work area side connecting means can slide along the partition wall, and the control area side connecting means is slightly lifted with respect to the partition wall. The control region side connecting means may be slidable along the partition wall.
あるいは、摺動手段をベアリングで構成し、これにより、作業領域側連結手段及び制御領域側連結手段をそれぞれ、隔壁に沿って摺動可能にしてもよい。 Alternatively, the sliding means may be constituted by a bearing, whereby the work area side connecting means and the control area side connecting means may be slidable along the partition walls.
また、本発明の自働化システムを、塗装空間において非塗装物の塗装を行なう塗装システムに適用させる場合は、まず、非磁性の隔壁によって、塗装空間を、下方に位置する作業領域と、上方に位置する制御領域とに分断し、作業領域には、非塗装物を提供するためのワーク供給装置を配置するとともに、このワーク供給装置により供給されたワークに向けて塗料を噴射するためのスプレーガンを配置し、このスプレーガンを、スプレーガン本体と、このスプレーガン本体を支持する作業領域側連結手段とで構成する。 In addition, when the automated system of the present invention is applied to a coating system that coats a non-painted object in a painting space, first, the painting space is divided into a work area located below and a top by a nonmagnetic partition wall. The work gun is divided into a control area, and a work supply device for providing non-painted material is arranged in the work area, and a spray gun for injecting paint toward the work supplied by the work supply device The spray gun is composed of a spray gun body and work area side connecting means for supporting the spray gun body.
そしてこのとき、前記ワーク供給装置を、前記塗装空間内に回動自在に配置してもよく、これにより回転塗装を行なうことが可能となる。 At this time, the workpiece supply device may be rotatably disposed in the coating space, thereby enabling rotational coating.
更にこのとき、前記ワーク供給装置を、塗装空間内に回転自在に配置される主軸と、この主軸に装着される、複数個の被塗装物を装着可能なワーク供給テーブルとで構成するとともに、前記ワーク供給テーブルにおける、少なくとも上面の中央部近傍を空洞としてもよい。 Further, at this time, the work supply device is constituted by a main shaft rotatably disposed in the painting space, and a work supply table mounted on the main shaft and capable of mounting a plurality of objects to be coated. In the work supply table, at least the vicinity of the center of the upper surface may be a cavity.
そしてこの場合において、前記ワーク供給テーブルを、被塗装物を固定するためのテーブル本体と、このテーブル本体を支持可能であるとともに、前記主軸に固定される支持部材とにより構成してもよい。 And in this case, you may comprise the said workpiece | work supply table by the table main body for fixing a to-be-coated object, and the supporting member which can support this table main body, and is fixed to the said main axis | shaft.
本発明の自働化システムの実施例について図面を参照して説明すると、図1は本実施例の自働化システム全体を示す概略図であり、図1において1が本実施例の自働化システムである。そして、図1に示す実施例では、被塗装物(以下「ワーク」という。)を塗装するための塗装システムを示している。 An embodiment of the automation system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire automation system of this embodiment. In FIG. 1, 1 is the automation system of this embodiment. . The embodiment shown in FIG. 1 shows a coating system for coating an object to be coated (hereinafter referred to as “work”).
即ち、図において2が、ワークの塗装作業を行なう作業空間としての塗装ブースであり、この塗装ブース2は、その内部における上方側にガラス、非鉄金属等の非磁性物よりなる隔壁5が備えられており、これにより、前記塗装ブース2内は、下方に位置する、実際にワークの塗装を行なうための作業空間3と、この作業空間3内での塗装作業を制御するための制御空間4とに仕切られている。
That is, in the figure,
そして、前記作業空間3内にはワークの塗装作業に用いる作業手段が配置されており、前記制御空間4内には前記作業手段の作動を制御するための制御手段32が配置されている。
In the
ここで、本実施例において、前記作業手段は、ワークを供給するためのワーク供給装置7と、このワーク供給装置7によって提供されたワークに対して塗料を噴射して、これによりワークの塗装を行なうための塗料噴射手段6とを備えており、前記制御手段32は、前記隔壁5に当接可能とされた制御領域側連結手段33と、この制御領域側連結手段33が連結された駆動手段34とにより構成されている。
Here, in the present embodiment, the working means sprays paint onto the
そして、前記塗料噴射手段6は、スプレーガン8と、このスプレーガン8が連結された、前記スプレーガン8の位置を調整するための位置調整手段9と、この位置調整手段9が連結されるとともに、前記隔壁5に当接可能とされた作業領域側連結手段10とにより構成され、前記スプレーガン8には、塗料ホースを介してスプレーガン8に塗料を供給するための塗料供給手段と、エアーホースを介してスプレーガン8に塗料噴射用のエアーを供給するエアー供給手段が連結されている(いずれも図示を省略する。)。
The paint spraying means 6 is connected to a
ここで、前記塗料噴射手段6について詳細に説明すると、図2はこの塗料噴射手段6の平面図、図3は図2におけるA−A線断面図、図4は図2におけるB−B線端面図であり、本実施例において前記塗料噴射手段6を構成する前記作業領域側連結手段10は、略箱型形状とした作業側ケーシング11を備えており、この作業側ケーシング11内の上面側を前記隔壁5に吸着可能としている。
Here, the paint spraying means 6 will be described in detail. FIG. 2 is a plan view of the paint spraying means 6, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. In this embodiment, the working area side connecting means 10 constituting the paint spraying means 6 is provided with a
即ち、前記作業側ケーシング11内には、図3に示すように、上面側に窓部1101が形成された4個のマグネット収容領域13が形成されており、上面側がこの窓部1101より露出した配置において、マグネット収容領域13内に略リング状マグネット12が備えられている。そして、このマグネット12は、前記作業側ケーシング11内に固定させた一対の駆動用マグネット12aと、前記作業側ケーシング11内に回動自在に配置した位置調整用マグネット12b、12cとにより構成されている。なお、本実施例においては、前記駆動用マグネット12aの収容に際しては、図3に示すように、窓部1101の周縁部がマグネットの外周縁部に係止するようにし、これにより、作業側ケーシング11を駆動用マグネット12aに係止している。
That is, in the
また、前記作業側ケーシング11内には、その四隅部分近傍にエアー室14が形成されており、このエアー室14は、エアー放出口としての多数の小孔がその上面に形成されるとともに(図示せず)、エアー路1402を介して、前記作業側ケーシング11の底面部に形成したエアー供給口1401と連通され、これにより、図示を省略するエアー供給手段を用いてエアー供給口1401よりエアーを供給すると、この供給されたエアーは、エアー路1402を通ってエアー室14内に導入されるとともに、このエアー室14内に導入されたエアーをエアー放出口から前記作業側ケーシング11の上方に向けて放出可能としている。
An
次に、前記位置調整用マグネット12b、12cは、スプレーガンを上下方向に移動させるためのZ軸用マグネット12bと、スプレーガンを上下方向に向けて回動するためのA軸用マグネット12cとにより構成されており、それぞれのマグネット12b、12cは、いずれも、前述したように、マグネット収容領域13内に回動自在に収容されている。そして、本実施例においては、この位置調整用マグネット12b、12cに位置調整手段9が連結され、更に、この位置調整手段9にスプレーガン8が装着され、これにより、塗料噴射手段6が構成されている。
Next, the
即ち、図4に示されるように、それぞれのマグネットにおける中央の空洞部には、断面形状を略凹形状とした係止部材15が、マグネット12b、12cの内周側上端に係止される形態で装着されている。
That is, as shown in FIG. 4, a locking
そして、まず、Z軸用マグネット12bに装着された係止部材15の下面側には、固定部材としてのボルト16によって、上部をフランジ状に形成したZ軸用回動シャフト17が連結されている。
First, on the lower surface side of the locking
また、前記Z軸用回動シャフト17の下端部には第一のギヤ18が連結されているとともに、この第1のギヤ18には、第1のギヤの歯と噛み合うように、第2のギヤ19が連結されており、これにより、前記Z軸用回動シャフト17を回動することにより、第1のギヤ18を介して第2のギヤ19を回動可能としている。
A
なお、本実施例においては、前記作業側ケーシング11に、2箇所の円筒状の貫通部2201を備えたZ軸側支持部材22を装着しており、それぞれの貫通部2201に前記Z軸用回動シャフト17及び第2のギヤ19を貫通させるとともに、ベアリング20を介して、前記Z軸用回動シャフト17及び第2のギヤ19を回動自在に支持している。
In this embodiment, the Z-axis
次に、前記第2のギヤ19にはボールネジ40が連結されるとともに、このボールネジ40の下端は駆動用シャフト21に螺合されており、これにより、ボールネジ40を回動することにより、駆動用シャフト21を上下方向へ移動可能としている。
Next, a
そして、これらの構成によって、前記Z軸用マグネット12bを回動することにより、Z軸用回動シャフト17、第一のギヤ18、第2のギヤ19、ボールネジ40を介して、駆動用シャフト21を上下方向へ移動可能としている。
With these configurations, the
次に、A軸用マグネット12cに装着された係止部材15の下面側には、固定部材としてのボルト16によって、上部をフランジ状に形成したA軸用回動シャフト23が連結されており、このA軸用回動シャフト23には、スプラインシャフト24の上方部分が、上下動自在かつ回動不能に挿装されている。
Next, on the lower surface side of the locking
また、スプラインシャフト24の下端部分には、ウォーム2501及びウォームホイール2502により構成されるウォームギヤ25の前記ウォーム2501が連結されており、これにより、前記A軸用回動シャフト23を回動することによって、スプラインシャフト24及びウォーム2501を介して、ウォームホイール2502を、前記A軸用回動シャフト23の上下方向に向けて回動可能としている。
The lower end portion of the
なお、本実施例においては、前記作業側ケーシング11に、円筒状の貫通部を備えたA軸側支持部材26を装着するとともに、このA軸側支持部材26の下方部分には、略円筒状の第2のA軸側支持部材27における上方部分を、スライドガイド28を介して、前記A軸側支持部材26に対して上下動自在に挿装している。そして、前記A軸用回動シャフト23及びスプラインシャフト24は、前記A軸側支持部材26及び第2のA軸側支持部材27を貫通するようにして配設しており、更に、前記A軸用回動シャフト23の外周側と前記A軸側支持部材26の内周側にはベアリング29を介在させている。
In the present embodiment, an A-axis
そして、前記駆動用シャフト21と前記第2のA軸側支持部材27とを連通部材30により連通しており、この連通部材30内に、ベアリング31を介して前記ウォームギヤ25を回動自在に装着するとともに、ウォームホイール2501の回転軸2503を前記連通部材30の外側に延長させ、この延長させた回転軸2503の部分に、スプレーガン8を装着している。
The
そして、このような構成において、まず、Z軸用マグネット12bを回動すると、前述の機構によって駆動用シャフト21が上下動するとともに、駆動用シャフト21と第2のA軸側支持部材27とを連通した連通部材30内にウォームギヤ25を装着しているために、連通部材30の上下動にともなってウォームギヤ25が上下動し、これにより、ウォームギヤ25で支持しているスプレーガン8を上下方向に移動させることができる。
In such a configuration, first, when the Z-
次に、A軸用マグネット12bを回動すると、A軸用回動シャフト23及びスプラインシャフト24が回動するとともに、ウォーム2501が回動する。そうすると、ウォームホイール2502が上下方向に向けて回動して、これにより、ウォームホイール2502の回転軸2503に装着しているスプレーガン8の上下方向における向きを変更することが可能となる。
Next, when the
次に、前記制御空間4内に配置された制御手段32について説明すると、図8は、本実施例における制御手段32を示す概略斜視図であり、本実施例において前記制御手段32は、前記隔壁5に当接可能とされた制御領域側連結手段33と、この制御領域側連結手段33が連結された駆動手段34とにより構成されている。
Next, the control means 32 arranged in the control space 4 will be described. FIG. 8 is a schematic perspective view showing the control means 32 in the present embodiment. In the present embodiment, the control means 32 is the partition wall. The control area side connecting means 33 which can be brought into contact with 5 and the driving means 34 to which the control area
そして、本実施例において前記駆動手段34としては、市販のXY座標駆動ロボットを用いており、このXY座標駆動ロボット34のX座標側アーム3401あるいはY座標側アーム3402一方側を制御空間4内で係止するとともに、駆動部3403に、前記制御領域側連結手段33を、前記隔壁5に当接可能な配置で連結している。そしてこれにより、制御領域側連結手段33を、隔壁5上でX方向及びY方向へ移動自在としている。但し、必ずしもXY座標駆動ロボットを駆動手段として用いる必要はなく、制御領域側連結手段33を隔壁5上で移動可能な手段であればいずれを用いてもよく、移動方向もXY方向に限定されず、その他、制御領域側連結手段33を回転移動可能にしてもよい。
In this embodiment, a commercially available XY coordinate drive robot is used as the drive means 34, and one side of the X coordinate
次に、制御領域側連結手段33について説明すると、図5は制御領域側連結手段33の平面図、図6は図5におけるC−C線断面図、図7は図5におけるD−D線端面図であり、本実施例において前記制御領域側連結手段33は、略箱型形状とした制御側ケーシング35を備えており、この制御側ケーシング35内の下面側を前記隔壁5に吸着可能としている。
Next, the control area side connecting means 33 will be described. FIG. 5 is a plan view of the control area side connecting means 33, FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 5, and FIG. In the present embodiment, the control region
即ち、前記制御側ケーシング35内では、下面側に窓部3501が形成された4個のマグネット収容領域37が形成されており、下面側がこの窓部3501より露出した配置において、マグネット収容領域37内に略リング状マグネット36を備えている。そして、このマグネット36は、前記制御側ケーシング35内に固定させた一対の駆動用マグネット36aと、前記制御側ケーシング35内に回動自在に配置した位置調整用マグネット36b、36cとにより構成されているとともに、位置調整用マグネット36b、36cにはそれぞれ、これを回動するためのモーター39が連結されている。
That is, in the control-
なお、本実施例においては、前記駆動用マグネット36aの収容に際しては、図6に示すように、窓部3701の周縁部がマグネットの外周縁部に係止するようにし、これにより、制御側ケーシング35を駆動用マグネット36aに係止している。
In the present embodiment, when the
また、マグネット36の収容に際しては、作業側ケーシング11と制御側ケーシング35とを隔壁5を挟んで対向配置した際に、作業側ケーシング11における一対の駆動用マグネット12aの露出面と制御側ケーシング35における一対の駆動用マグネット36aの露出面とが互いに対向し合うように、及び、作業側ケーシング11におけるZ軸用マグネット12bの露出面と制御側ケーシング35における位置調整用マグネット36a、36bのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うように、更に、作業側ケーシング11におけるA軸用マグネット12cの露出面と制御側ケーシング35における位置調整用マグネット36a、36bのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うようにしている。
Further, when the magnet 36 is accommodated, when the work-
次に、前記制御側ケーシング35内には、その四隅部分近傍にエアー室38が形成されており、このエアー室38は、エアー放出口としての多数の小孔がその下面に形成されるとともに(図示せず)、エアー路3802を介して、前記制御側ケーシング35の上面任意の箇所に形成したエアー供給口3801と連通されており、これにより、エアー供給口3801よりエアーを供給すると、この供給されたエアーは、エアー路3802を通ってエアー室38内に導入されるとともに、このエアー室38内に導入されたエアーをエアー放出口から前記制御側ケーシング35の下方に向けて放出可能としている。
Next, in the control-
そして、このような構成において、制御側連結手段33を隔壁5の上面に載置するとともに、作業側ケーシング11における一対の駆動用マグネット12aの露出面と制御側ケーシング35における一対の駆動用マグネット36aの露出面とが互いに対向し合うように、及び、作業側ケーシング11におけるZ軸用マグネット12bの露出面と制御側ケーシング35における位置調整用マグネット36a、36bのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うように、更に、作業側ケーシング11におけるA軸用マグネット12cの露出面と制御側ケーシング35における位置調整用マグネット36a、36bのいずれか一方の露出面とが互いに対向し合うようにして、作業側連結手段10を隔壁5の下面に当接させると、駆動用マグネット12aと36a、Z軸用マグネット12bと位置調整用マグネット36a、36bのいずれか、A軸用マグネット12cと位置調整用マグネット36a、36bのいずれかが互いに吸着し合い、これによって、作業手段としての塗料噴射手段6を作業領域3内に係止することができる。
In such a configuration, the control-side coupling means 33 is placed on the upper surface of the
そして、この状態において、作業側ケーシング11におけるエアー室14内にエアーを供給するとともに、この供給されたエアーをエアー放出口から前記作業側ケーシング11の上方に向けて放出して前記隔壁5と作業側ケーシング11との間にわずかな空間を形成し、更に、制御側ケーシング35におけるエアー室38内にエアーを供給するとともに、この供給されたエアーをエアー放出口から前記制御側ケーシング35の下方に向けて放出して前記隔壁5に対して制御側ケーシング35をわずかに浮上させ、この状態において、前記XY座標駆動ロボット34を用いて制御側連結手段33を隔壁5上で移動させることにより、作業空間3内においてスプレーガン8を所望する箇所に移動させることが可能となる。
In this state, air is supplied into the
また、Z軸用マグネット12bと対向配置している位置調整用マグネットをモーター39を用いて回動することにより、前述した機構によってスプレーガン8の上下方向の位置を調整することができ、更に、A軸用マグネット12cと対向配置している位置調整用マグネットをモーター39を用いて回動することにより、前述した機構によってスプレーガン8を上下方向へ回動させ、これによりスプレーガン8の上下方向の向きを調整することもできる。
In addition, the position of the
次に、図9は、前記作業手段の一つを構成するワーク供給装置7を説明するための分解図であり、本実施例では、各種機器に用いられるボタンを塗装する場合に用いるワーク供給装置7を用いており、具体的には、前記ボタンを回転塗装可能としたワーク供給装置7を用いている。
Next, FIG. 9 is an exploded view for explaining the
そして、本実施例における前記ワーク供給装置7は、ワークを装着するためのワーク供給テーブル44と、このワーク供給テーブル44を回動させるための主軸45と、この主軸45を回動させるための連結手段46とを備えており、前記ワーク供給テーブル44は更に、テーブル本体42と、このテーブル本体42を支持するための支持部材43とを備えて構成されている。
The
即ち、図において42がテーブル本体であり、本実施例においてテーブル本体42は、平面視野を略円形にした平板状にしており、その平面部4201には、ワークを装着可能な係止突起4203を複数備えている。
That is, in the figure,
また、前記テーブル本体42における略中央部近傍には空洞部4202を形成しており、これにより、ワークの塗装の際にワーク供給テーブルの中央部近傍に塗料ミストが粒状となって付着し、この粒状の塗料が飛び散るとともにワークに付着することを防止している。更に、図示しないが、前記テーブル本体42の裏面には、複数本の係止用リブが形成されている。
In addition, a
次に、前記支持部材43は、リング状の係止部4301を備えており、この係止部4301には、前記テーブル本体42の裏面に形成した係止用リブが係止される係止凹部4302が形成されており、係止凹部4302内に前記係止用リブが係止され、これにより、支持部材43にテーブル本体42を着脱自在かつ回動不能に係止可能としている。
Next, the
また、前記支持部材43における係止部4301には、下方に向けて、所定の長さとした、略L字形状の複数本の脚部4303が連設され、それぞれの脚部4303の先端部は、係止部4301の中心軸と交わる点で連結されている。
In addition, a plurality of substantially L-shaped
次に、図において45は主軸であり、本実施例において主軸45は、略円柱形状の主軸本体4501を備えており、この主軸本体4501の上端部には、前記それぞれの脚部4303が連結される箇所近傍が挿入される、略十字形状とした係止溝4502が形成されている。そして、これにより、係止溝4502内に前記脚部4303の連結部近傍を係止することで、前記支持部材43を主軸45が着脱自在かつ回動不能に係止可能としている。
Next, in the figure, 45 is a main shaft. In this embodiment, the
次に、図において46は前記主軸45を回動させるために用いる主軸支持手段であり、この主軸支持手段46は、内部を空洞とした細長のケーシング4601を備えており、このケーシング4601には、主軸45の下方部分が回動自在に挿入固定される挿入部4602が形成されている。
Next, in the figure, 46 is a spindle support means used for rotating the
そして、その内部には、挿入部4602内に挿入された主軸45の下方部分とモーター等の駆動手段(図示せず)を連結するためのベルト等の伝達手段(図示せず)が備えられ、この伝達手段を介して、モーター等の回転を主軸45に伝え、これにより主軸45を回動可能としている。
In addition, a transmission means (not shown) such as a belt for connecting a lower portion of the
従って、本実施例におけるワーク供給装置7では、モーターを駆動することにより、主軸45及び支持部材43を介して、その平面部4201にワークを装着しているテーブル本体42を回転可能としており、これによりワークの回転塗装を可能としている。
Therefore, in the
なお、本発明においてこのワーク供給装置7の構造等は特に限定はされず、塗装空間内でワークを供給可能な手段であればいずれを用いてもよい。
In the present invention, the structure and the like of the
次に、図10は、本実施例の塗装システム1の制御系を示したブロック図であり、本実施例の塗装システム1では、装置全体の制御等を行なうためのCPU等の制御部を備えており、この制御部には、制御領域側連結手段33を駆動するための駆動用ロボットとしてのXY座標ロボットと、制御領域側連結手段33及び作業領域側連結手段10を隔壁5に対して浮上させるためのエアーを供給する、エアーポンプ等の浮上用エアー供給手段と、スプレーガン8に塗料を供給するために用いる、ポンプ、シリンジ等の塗料供給手段と、塗料噴射用のエアーをスプレーガン8に供給するための塗料噴射用エアー供給手段と、Z軸用マグネット12bを回動するために制御領域側連結手段33に備えられたZ軸マグネット用モーターと、A軸用マグネット12cを回動するために制御領域側連結手段33に備えられたA軸マグネット用モーターと、ワーク供給テーブル7を回動するためのテーブル用モーターと、操作部及び電源が接続されており、操作部における操作に基づいて、制御部の制御によって前記各構成部分を作動可能としている。
Next, FIG. 10 is a block diagram showing a control system of the coating system 1 of the present embodiment. The coating system 1 of the present embodiment includes a control unit such as a CPU for controlling the entire apparatus. In this control unit, an XY coordinate robot as a driving robot for driving the control area side connecting means 33, the control area side connecting means 33, and the work area side connecting means 10 are levitated with respect to the
次に、このように構成される本実施例の塗装システムの作用について説明すると、本実施例の塗装システムを用いてワークの塗装を行なう場合には、まず、前述した方法により、作業領域側連結手段10と制御領域側連結手段33とを互いに吸着し合うようにして隔壁5の下面及び上面に当接させるとともに、ワーク供給装置7にワークを装着する。
Next, the operation of the coating system of the present embodiment configured as described above will be described. When a workpiece is coated using the coating system of the present embodiment, first, the work area side connection is performed by the method described above. The means 10 and the control region side connecting means 33 are brought into contact with the lower surface and the upper surface of the
そして、その後、作業領域側連結手段10及び制御領域側連結手段33におけるエアー室14、38内にエアーを供給するとともにこのエアーを隔壁5側に放出し、前記隔壁5と作業側ケーシング11との間にわずかな空間を形成するとともに前記隔壁5に対して制御側ケーシング35をわずかに浮上し、これにより、隔壁5に対する作業領域側連結手段10及び制御領域側連結手段33の摺動を可能にする。
And after that, while supplying air in the
そして、この状態において、前記XY座標ロボット34を用いてスプレーガン8のXY方向における位置を調整し、あるいは、制御領域側連結手段33に備えた駆動用モーター39を駆動させて、スプレーガン8の上下方向の位置及び向きの調整を行う。
In this state, the XY coordinate
そして、スプレーガン8の位置を所望する位置に調整した後に、前述の方法によってワーク供給テーブル44を回転させ、その状態において、固定した位置において、あるいはスプレーガン8のXY方向の位置、XY方向の向きを変化させながら、スプレーガン8からワークに向けて塗料を噴射し、これによりワークの塗装を行なう。
Then, after adjusting the position of the
このように、本実施例の塗装システムによれば、爆発、火災等の危険をはらんだ作業空間の外においてスプレーガンの位置調整を行うことを可能とし、これにより、スプレーガンを駆動させるためのモーター等を作業空間に配置することを不要としている。そのために、防爆性能を備えたモーター等を用いる必要が無くなり、安全製を確保しつつ製造コストを抑えることが可能となった。 As described above, according to the coating system of the present embodiment, it is possible to adjust the position of the spray gun outside the work space in which danger such as explosion or fire is present, thereby driving the spray gun. It is not necessary to arrange motors in the work space. For this reason, it is no longer necessary to use a motor having explosion-proof performance, making it possible to reduce the manufacturing cost while ensuring a safe product.
なお、前述の実施例では、ケーシング11、35内にエアー室14、38を形成して、このエアー室14、38内に供給されたエアーを隔壁5側に放出することにより、作業領域側連結手段10及び制御領域側連結手段33を摺動可能にした形態を説明したが、必ずしもエアーを用いて摺動可能にする必要はなく、隔壁5に対して作業領域側連結手段10及び制御領域側連結手段33を摺動可能にする方法であればいずれの方法を採用してもよい。従って、例えばその他、ケーシング11、35内にベアリングを備えて、ベアリングによって作業領域側連結手段10及び制御領域側連結手段33を摺動可能にしてもよく、その他の方法を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、スプレーガンをZ軸方向に移動可能にするとともにA軸方向への回動を可能にした構造について説明したが、必ずしもこのような構造を採用する必要はなく、Z軸方向のみの移動、あるいはA軸方向への回動のみを可能にしてもよく、あるいは、位置調整手段を用いずに、作業領域側連結手段に直接スプレーガンを連結してもよい。 In the above-described embodiment, the structure in which the spray gun is movable in the Z-axis direction and can be rotated in the A-axis direction has been described. However, it is not always necessary to employ such a structure. Only the movement in the axial direction or the rotation in the A-axis direction may be possible, or the spray gun may be directly connected to the work area side connection means without using the position adjustment means.
本発明に自働化システムは、爆発、火災等の危険をはらんだ作業を行なう作業空間を、危険性をはらんだ作業領域と安全な制御領域とに仕切るとともに、作業領域における作業を制御領域において制御可能としているために、塗装システムに限らず、危険性をはらんだ作業を行なう自働化システムのすべてに適用可能である。 The automated system according to the present invention divides a work space in which work that involves danger such as explosion and fire is divided into a work area that carries danger and a safe control area, and the work in the work area is controlled in the control area. Therefore, the present invention can be applied not only to a painting system but also to any automated system that performs work that involves danger.
1 塗装システム
2 塗装ブース
3 作業領域
4 制御領域
5 隔壁
6 塗料噴射手段
7 ワーク供給装置
8 スプレーガン
9 位置調整手段
10 作業領域側連結手段
11 作業側ケーシング
12 マグネット
12a 駆動用マグネット
12b Z軸用マグネット
12c A軸用マグネット
13 制御側ケーシングに形成したマグネット収容領域
14 制御側ケーシングに形成したエアー室
1401 エアー供給口
1402 エアー路
15 係止部材
16 ボルト
17 Z軸用回動シャフト
18 第1のギヤ
19 第2のギヤ
20 ベアリング
40 ボールネジ
21 駆動用シャフト
22 Z軸側支持部材
2201 貫通部
23 A軸用回動シャフト
24 スプラインシャフト
25 ウォームギヤ
26 A軸側支持部材
27 第2のA軸側支持部材
28 スライドガイド
29 ベアリング
30 連通部材
31 ベアリング
32 制御手段
33 制御領域側連結手段
34 駆動手段
35 制御側ケーシング
36 マグネット
36a 駆動用マグネット
36b、36c 位置調整用マグネット
37 マグネット収容領域
38 エアー室
3801 エアー供給口
3802 エアー路
39 モーター
42 テーブル本体
4201 テーブル本体の平面部
4202 テーブル本体の中央部近傍に形成した空洞部
4203 テーブル本体の平面部に形成した係止突起
43 支持部材
4301 係止部
4302 係止凹部
4303 脚部
44 ワーク供給テーブル
45 主軸
4501 主軸本体
4502 係止溝
46 主軸支持手段
4601 ケーシング
4602 挿入部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating system 2 Coating booth 3 Work area 4 Control area 5 Bulkhead 6 Paint injection means 7 Work supply apparatus 8 Spray gun 9 Position adjustment means 10 Work area side connection means 11 Work side casing 12 Magnet 12a Driving magnet 12b Z-axis magnet 12c A-axis magnet 13 Magnet housing area 14 formed in control casing 14 Air chamber 1401 formed in control casing 1401 Air supply port 1402 Air passage 15 Locking member 16 Bolt 17 Z-axis rotation shaft 18 First gear 19 Second gear 20 Bearing 40 Ball screw 21 Drive shaft 22 Z-axis side support member 2201 Through portion 23 A-axis rotation shaft 24 Spline shaft 25 Worm gear 26 A-axis side support member 27 Second A-axis side support member 28 Slide Guide 29 Bearin 30 communication member 31 bearing 32 control means 33 control area side connection means 34 drive means 35 control side casing 36 magnet 36a drive magnets 36b, 36c position adjustment magnet 37 magnet accommodation area 38 air chamber 3801 air supply port 3802 air path 39 motor 42 Table main body 4201 Flat portion 4202 of the table main body Hollow portion 4203 formed near the center of the table main body 43 Locking projection 43 formed on the flat surface of the table main body Support member 4301 Locking portion 4302 Locking recess 4303 Leg 44 Workpiece supply Table 45 Spindle 4501 Spindle body 4502 Locking groove 46 Spindle support means 4601 Casing 4602 Insertion section
Claims (7)
非磁性の隔壁(5)によって、下方に位置する作業領域(3)と上方に位置する制御領域(4)とに仕切られた作業空間(2)と、
前記作業領域(3)に備えられた、所定の作業を行なうための1又は複数の作業手段(6、7)と、
前記制御領域(4)に備えられた、前記作業手段(6、7)のいずれか又はすべてを駆動させるための制御手段(32)とを具備し、
少なくとも前記作業手段の一つ(6)は、所定の作業を行なう作業手段本体(8)と、該作業手段本体(8)が支持される、前記隔壁(5)に当接可能な作業領域側連結手段(10)とを有するとともに、
前記作業領域側連結手段(10)は、ケーシング(11)と、該ケーシング(11)に備えた1又は複数個のマグネット(12)と、前記ケーシング(11)に備えた、前記作業領域側連結手段(10)を前記隔壁(5)に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有し、
前記制御手段(32)は、前記隔壁(5)に当接可能な制御領域側連結手段(33)と、該制御領域側連結手段(33)に連結された駆動手段(34)とを有するとともに、
前記制御領域側連結手段(33)は、ケーシング(35)と、該ケーシング(35)に備えた1又は複数個のマグネット(36)と、前記ケーシング(35)に備えた、前記制御領域側連結手段(33)を前記隔壁(5)に沿って摺動可能にするための摺動手段とを有した、ことを特徴とする自働化システム。 An automated system used for work involving dangers such as explosions and fires,
A work space (2) partitioned by a nonmagnetic partition wall (5) into a work area (3) located below and a control area (4) located above;
One or a plurality of working means (6, 7) for performing a predetermined work provided in the work area (3);
Control means (32) provided in the control area (4) for driving any or all of the working means (6, 7);
At least one of the working means (6) includes a working means main body (8) for performing a predetermined work, and a work area side on which the working means main body (8) is supported and capable of contacting the partition wall (5). And connecting means (10),
The work area side connection means (10) includes a casing (11), one or a plurality of magnets (12) provided in the casing (11), and the work area side connection provided in the casing (11). Sliding means for allowing the means (10) to slide along the partition wall (5),
The control means (32) includes a control area side connecting means (33) capable of coming into contact with the partition wall (5) and a driving means (34) connected to the control area side connecting means (33). ,
The control area side connection means (33) includes a casing (35), one or a plurality of magnets (36) provided in the casing (35), and the control area side connection provided in the casing (35). An automated system, characterized in that it comprises sliding means for allowing the means (33) to slide along the partition wall (5).
前記作業手段が、非塗装物を供給するためのワーク供給装置(7)及び非塗装物に塗料を噴射するためのスプレーガン装置(6)であるとともに、スプレーガン装置(6)は、スプレーガン本体(8)と該スプレーガン本体(8)が支持される作業領域側連結手段(10)とを有していることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の自働化システム。 The work space (2) is a painting space for painting a non-painted object,
The working means is a workpiece supply device (7) for supplying non-painted material and a spray gun device (6) for injecting paint onto the non-painted material, and the spray gun device (6) is a spray gun. 4. The automated system according to claim 1, comprising a main body (8) and work area side connecting means (10) on which the spray gun main body (8) is supported.
A table main body (42) for fixing an object to be coated and a support member (43) which can support the table main body (42) and is fixed to the main shaft (45). The automated system according to claim 6, wherein:
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