JP2006181459A

JP2006181459A - 塗装用装置

Info

Publication number: JP2006181459A
Application number: JP2004377087A
Authority: JP
Inventors: Takuya Okuda; 琢也奥田; Hitoshi Unoki; 仁卯木; Kozo Iida; 耕造飯田; Yoshiyuki Mabuchi; 芳之馬渕; Yoshiharu Isojima; 吉晴磯島; Shunichi Suzuki; 俊一鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】塗料の飛散等による塗装不良を低減し、塗装工程に掛かる時間を短縮できる塗装用装置を提供する。
【解決手段】被塗装部材２６に塗料を噴霧して塗装を行う塗装ロボット２０と、搬送路２４に沿って被塗装部材２６を搬送するための走行軸２２ａと、被塗装部材２６の姿勢を変更するためのアーム２２ｂとを有し、被塗装部材２６を把持して搬送する搬送ロボット２２と、を備える塗装用装置２００により上記課題を解決することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被塗装部材に塗料を噴霧して塗装を行うための塗装用装置に関する。

車両等に用いられる部材の塗装工程においては、塗料を被塗装部材に噴霧する塗装ロボットを備えた塗装用装置が用いられている。従来の塗装用装置１００では、図４に示すように、被塗装部材１６はチェーンコンベア等の搬送装置１２に載せられ、搬送路１４に沿って複数設置された塗装ロボット１０から噴霧された塗料によって塗装が自動的に行われる構成となっている。

特開平４−１６１２６３号公報特開昭５７−１１０７号公報

しかしながら、従来の塗装用装置では、被塗装部材１６の姿勢制御が不可能なチェーンコンベアによって搬送が行われていた。従って、複雑な形状を有する被塗装部材１６の表面に対してまんべんなく塗料を噴霧するためには、図５に示すように、塗装ロボット１０は塗料噴霧部１０ａを水平方向に傾けて塗料を噴霧する必要があった。

このように水平方向に向けて塗料を噴霧した場合、広範囲に塗料が飛散することとなり、隣接する塗装ロボット１０によって塗装されている他の被塗装部材１６にまで塗料が飛散し、飛散塗料によって混色等の汚染を生ずるおそれがあった。

また、通常の塗装ラインでは、塗装工程をプライマー塗装、簡易乾燥、ベース塗装、簡易乾燥、クリア塗装、乾燥といった複数のサブ工程に分割して塗装を行っている。このとき、複数の塗装ロボット１０を間隔を空けて配置し、１つの被塗装部材１６に対して複数の塗装ロボット１０が割り当てられるようにして塗装処理を行い、塗装時間を短縮している。

しかしながら、上記のように、広範囲に塗料が飛散する場合、隣接する塗装ロボット１０によって塗装されている他の被塗装部材１６にまで塗料が飛散しないようにするため、塗装ロボット１０の相互の間隔を広く設定する必要があり、複数の塗装ロボット１０を密集させて配置することができない。したがって、被塗装部材１６の搬送距離が長くなり、塗装工程に掛かる時間が長くなる問題があった。

本発明は、上記問題を解決するため、塗装工程に掛かる時間を短縮しつつ、塗料の飛散等による塗装不良を低減することを可能とする塗装用装置を提供することを目的とする。

本発明は、被塗装部材に塗料を噴霧して塗装を行う塗装ロボットを備えた塗装用装置において、被塗装部材を把持して搬送する搬送ロボットであって、搬送路に沿って被塗装部材を搬送するための移動機構と、被塗装部材の姿勢を変更するための姿勢制御機構と、を有する搬送ロボットを備えることを特徴とする。ここで、前記搬送ロボットに姿勢制御機構を備えることによって、塗装時に被塗装部材の姿勢（位置、向き）を変化させることが可能となり、塗料を噴霧するために塗装ロボットの塗料噴霧部を移動距離や姿勢変化を最小限に抑えることができ、塗料の飛散範囲を抑制することができる。具体的には、前記塗装ロボットが上方から下方に向けてのみ塗料を噴霧させ、噴霧する塗料が重力に従って前記被塗装部材に付着するようにすることが好ましい。これにより、必要な領域に塗料を噴霧することができる。

ここで、前記塗装ロボット及び前記搬送ロボットをそれぞれ複数備え、前記搬送ロボットの一部が備える前記移動機構と前記搬送ロボットの残りが備える前記移動機構とが前記搬送路を挟んで対向する位置に配置されていることが好適である。

これによって、例えば、車両のフロントバンパーとリアパンパーのように同一の塗料により塗装を行う必要がある複数の被塗装部材を近接させて搬送することが可能となり、近接する空間において複数の前記搬送ロボットにより各部材をそれぞれ姿勢制御させながら複数の前記塗装ロボットを用いて塗装を行うことができる。

なお、このような塗装用装置では、前記塗装ロボットによる塗料の噴霧位置と、前記搬送ロボットによる被塗装部材の姿勢と、が同期して制御されることが好適である。

本発明によれば、被塗装部材の姿勢を変更しつつ塗装を行うことが可能となり、塗料の飛散を抑制することができる。これにより、塗装工程に掛かる時間を短縮しつつ、塗料の飛散等による塗装不良を低減することができる。

本発明の実施の形態における塗装用装置２００は、図１に示すように、塗装ロボット２０及び搬送ロボット２２を備える。塗装用装置２００は、例えば、フロントバンパーやリアバンパー等の車両の構成部材を被塗装部材２６として塗装するために用いられる。

塗装ロボット２０は、搬送路２４に沿って適切な間隔をおいて、塗装ブースの床、壁又は天井等に複数台設置される。塗装ロボット２０は、塗料噴霧部２０ａを備え、塗料を噴霧することによって被塗装部材２６に塗料を塗布する。搬送ロボット２２は、搬送路２４に沿って移動可能となるように設置される。搬送ロボット２２は、塗装時に被塗装部材２６を支持すると共に、搬送路２４に沿って被塗装部材２６を搬送する。

図２に、塗装用装置２００の具体例の断面図を示す。塗装ロボット２０は、搬送路２４の脇に配置される。図２の例では、搬送路２４を覆うように設けられた塗装用ブースの壁３０の天井付近に固定されている。塗装ロボット２０は、複数の可動軸を有するアーム２０ｂを備えており、搬送路２４上で塗料噴霧部２０ａの位置及び方向を自由に移動させることを可能とするように構成されている。

一方、搬送ロボット２２は、被塗装部材２６を搬送路２４に沿って搬送可能に設置される。図２の例では、搬送路２４の床面下に搬送路２４に沿って設けられたレール３２上を走行する走行軸２２ａと、走行軸２２ａから床下を搬送路２４の中心方向に延伸され、搬送路２４の床面上に突き出すような構造を有するアーム２２ｂと、を備えるように構成されている。被塗装部材２６は、固定治具２８によってアーム２２ｂの先端部に着脱可能に固定される。なお、固定治具２８は、アーム２２ｂに被塗装部材２６を確実に固定し、搬送時にずれを防止するとともに、被塗装部材２６を容易に着脱可能とするために、ピンとピン孔とを係合させる構成とすることが好適である。

搬送ロボット２２は、走行軸２２ａを回転駆動させることによって被塗装部材２６を搬送路２４に沿って高速搬送する。また、複数の可動軸を有するアーム２２ｂによって被塗装部材２６の姿勢（位置、向き、傾き等）を変更する。被塗装部材２６の搬送位置及び姿勢は、塗装ロボット２０の塗料噴霧部２０ａの制御と同期して行われるようにプログラミングされた制御部（図示しない）によって制御される。

塗装時においては、被塗装部材２６をそれぞれ独立に姿勢制御しながら塗料を塗布する。すなわち、搬送ロボット２２のアーム２２ｂにより被塗装部材２６の位置、向き、傾き等を変更しながら塗装ロボット２０の塗料噴霧部２０ａにより塗装を行う。

このように、本実施の形態では、搬送ロボット２２による被塗装部材２６の姿勢制御を行うことによって、図３に示すように、常に塗料噴霧部２０ａの向きを塗料が上方から下方に向けて噴霧される方向に維持しつつ塗装を行うことができる。ここで、「上方から下方に向けて噴霧する」とは、鉛直方向に完全に一致する場合のみならず、塗料の飛散範囲を抑制できる角度の範囲で上方から下方に向けて噴霧する場合も含む。特に、搬送方向において隣接する塗装ロボット１０間において塗料が相互に飛散し合わない程度の角度の範囲で噴霧されることが好適である。

これによって、塗料が水平方向への塗料の飛散範囲を極めて狭く留めることが可能となり、隣接する塗装ロボット２０からの塗料の飛散による汚染範囲が狭くなる。従って、隣接する塗装ロボット２０間の距離を従来よりも狭く設定した場合においても、隣接する塗装ロボット２０から飛散してきた塗料による被塗装部材２６間の相互汚染を抑制することができる。これにより、塗装ロボット２０を狭い間隔で配置することができ、塗装の各工程を担う塗装ロボット２０間の搬送に掛かる時間を短縮することができる。

また、搬送路２４を覆うように設けられた塗装用ブースの壁３０の天井付近に塗装ロボット２０を配置することによって、塗料が上方から下方に向けて噴霧された場合において塗装ロボット２０の本体への塗料の飛散を抑制することができる。従って、塗料による塗装ロボット２０自体の汚染を低減することができる。

また、図２に示すように、搬送路２４を挟んで対向するように複数の搬送ロボット２２を配置することによって、複数の被塗装部材２６をより接近させた状態で搬送し、それぞれを独立に姿勢制御することができる。さらに、複数の塗装ロボット２０を搬送路２４の上方に密集させて配置しておくことによって、複数の被塗装部材２６を狭い塗装空間で処理することができる。

例えば、車両のフロントバンパーとリアパンパーのように同一の塗料により塗装を行う場合、フロントバンパーとリアバンパーと対向させた複数の搬送ロボット２２により近接させて搬送し、塗装時にはそれぞれの搬送ロボット２２により姿勢制御することによって、より狭い空間内において塗装を行うことができる。

本実施の形態によれば、被塗装部材２６の姿勢を変更することができる搬送ロボット２２を用いることによって、被塗装部材２６の姿勢を変更しつつ塗装を行うことが可能となり、塗料の飛散を抑制することができる。これにより、塗装工程における搬送時間を短縮しつつ、塗料の飛散等による塗装不良を低減することができる。

本発明の実施の形態における塗装用装置の全体構成を示す図である。本発明の実施の形態における塗装用装置の一例の断面図である。本発明の実施の形態における塗料の噴霧状態を示す図である。従来の塗装用装置の全体構成を示す図である。従来の塗料の噴霧状態を示す図である。

符号の説明

１０塗装ロボット、１０ａ塗料噴霧部、１２搬送装置、１４搬送路、１６被塗装部材、２０塗装ロボット、２０ａ塗料噴霧部、２０ｂアーム、２２搬送ロボット、２２ａ走行軸、２２ｂアーム、２４搬送路、２６被塗装部材、２８固定治具、３０壁、３２レール、１００，２００塗装用装置。

Claims

被塗装部材に塗料を噴霧して塗装を行う塗装ロボットと、
被塗装部材を下方から支持して搬送する搬送ロボットであって、
搬送路に沿って被塗装部材を搬送するための移動機構と、
被塗装部材の姿勢を変更するための姿勢制御機構と、を有する搬送ロボットと、
を備えることを特徴とする塗装用装置。
請求項１に記載の塗装用装置において、
前記塗装ロボットは、上方から下方に向けてのみ塗料を噴霧することを特徴とする塗装用装置。
請求項１又は２に記載の塗装用装置において、
前記塗装ロボット及び前記搬送ロボットをそれぞれ複数備え、
前記搬送ロボットの一部が備える前記移動機構と前記搬送ロボットの残りが備える前記移動機構とが前記搬送路を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする塗装用装置。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗装用装置において、
前記塗装ロボットによる塗料の噴霧位置と、前記搬送ロボットによる被塗装部材の姿勢と、が同期して制御されることを特徴とする塗装用装置。