JP2010126760A - エアーブロー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアーホースがロボットアームに巻き付くことがなく、その結果エアーホースがロボットアームに擦れて表面に付着したホコリ、ブツが剥離し、落下することによる塗装面の不良を招くことがないエアーブロー装置を提供する。
【解決手段】自動車ボディの電着塗装における塗料若しくは水洗水の二次タレを防止するために使用されるエアーブロー装置１は、ロボットアーム２の先端にブラケット３によりエアーホース９が接続されたエアーブローノズル４が取り付けられており、エアーブローノズルの先端にノズルヘッド６を有する回転プレート５が回転可能に取り付けられている。エアーブローノズル先端部の回転プレートが回転してもエアーホースが接続されているエアーブローノズルは回転しないので、エアーホースがロボットアームに巻き付くことがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車ボディの電着塗装における塗料や水洗水の二次タレを防止するためのエアーブロー装置に係り、特にエアーブローノズルの先端に回転プレートが回転可能に取り付けられているエアーブロー装置に関する。

自動車ボディの電着塗装においては、図６に示すような電着塗装工程から水洗工程、タレ切り工程、エアーブロー工程を経て焼き付け工程に送られていく。即ち、まず電着塗装工程において電着槽６１により電着塗装された自動車ボディ６２は水洗工程に送られ水洗水６３にて洗浄される。洗浄後の水洗水は回収槽６４にて回収される。その後水洗水のタレ切り工程を経て移載リフター６５により移動させられた後エアーブロー工程で水洗水のさらなる除去が行われる。

これは、電着塗装後の水洗工程にて付着した水洗水をタレ切り工程にて除去するようにしているが、例えばドア内板の鋼板合わせ部の隙間に残留している水洗水が塗料の焼き付け時にボディ温度の上昇による流動性の増大によりタレ出し、ドア下端に液溜まり状の電着面欠陥、いわゆる二次タレを発生させる虞があるからである。そこで、自動車ボディを電着焼付炉に搬入する前にロボット６６によるエアーブローを実施し、水洗水の二次タレを防止して塗面不良対策を行っていた。エアーブローによる水洗水の除去後は焼き付け工程として電着焼付炉６７により塗料の焼き付けが行われる。

ここで、エアーブロー工程では、図７に示すように、ロボット７１の先端部に装着したエアーブローノズル７２を自動車ボディ７３の開口部よりボディ室内に入れ込み、予め教示された内容及びエアーブロー条件で目的とする部位のエアーブローが実施される。

このように水洗水の除去をエアーブローにより行うことは従来から知られており、純水を噴霧して塗料成分を洗い流した後にエアーブロー装置にて車体に付着する水分を除去することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

また、エアーブローを用いて二次タレを防止することは水洗水の除去に限らず、塗料の二次タレの防止においても行われている。即ち、電着塗装工程後の電着焼き付け工程において塗料を焼き付ける際に塗料が二次タレを起こすことがしばしばあった。そこで、塗料の二次タレを防止するために所要数のエアーブローノズルをワークの電着塗膜タレが生じ得る部位に向けて配置し、冷風をその部位に吹き付けて電着塗膜タレを飛ばして除去する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。

上記したように、水洗水でも塗料でも二次タレを防止するためにエアーブローを実施する場合には、一般的にエアーブローを実施する部位や部位の形状に応じてエアーブローノズルから吐出されるエアーのパターンを選択して使用するようにしている。

エアーブローに用いられるエアーブローノズルは、例えば図８に示すように、丸パイプの先端をつぶして形状を扁平にし、エアーの吐出形状が扁平パターンとなるように加工したつぶしノズル８１や丸パイプをそのまま使用し、エアーの吐出形状が丸パターンとなるようにしたパイプノズル８２等を組み合わせて用いられる。

ところで、エアーブローを用いて二次タレを防止する際にはロボットアームの先端にブラケットによりエアーブローノズルを取り付けるが、水洗水や塗料の二次タレを防止する必要のある部位に確実にエアーを吐出することができるようにロボットの各軸を動かして位置決めを行うと同時にエアーブローノズルを回転させてエアーを吐出することが行われている。

図９は従来から用いられているロボットアームの先端のエアーブローノズルの動作状況を表したものである。ここで、図９（ａ）はある位置にエアーブローノズルが取り付けられた状態を表した図であり、２つのエアーブローノズル９１ａ、９１ｂはロボットアーム９２の先端にカギ状のブラケット９３により取り付けられており、エアーブローノズル９１ａ、９１ｂにはそれぞれ２本のエアーホース９４ａ（実線）及び９４ｂ（破線）が接続されている。なお、エアーホース９４ａ、９４ｂはロボットアーム９２に複数の固定治具９５により長手軸方向に摺動可能に固定されている。

ここで、エアーを吐出すべき部位にエアーブローノズル９１ａ、９１ｂを向ける際に、エアーブローノズル９１ａ、９１ｂを回転させる場合がある。図９（ｂ）はエアーブローノズル９１ａ、９１ｂが図９（ａ）の位置から矢印の如くある角度だけ回転した状況を表した図であり、エアーブローノズル９１ａ、９１ｂの回転に伴いエアーホース９４ａ、９４ｂはロボットアーム９２の先端付近に巻き付くようにロボットアーム９２に沿って摺動する。

このように従来からロボットアームの各軸を動かすと同時にエアーブローノズルを回転させながら水洗水や塗料の二次タレを防止するためにエアーブローを行っていた。

特開平８―１８７６５２号公報（段落００１４、００１５） 特開平１０−９６０９８号公報

上記従来の技術に関し、エアーブローノズルとエアーホースとが直接接続されていると、目的の部位にエアーブローノズルを向ける際にエアーホースの位置取りが煩雑になり、エアーブロー時のロボット姿勢を決定するまでに時間を要し、場合によってはロボット台数や工程数を増やさなければならないという問題があった。

また、目的の部位にエアーブローノズルを向ける際にエアーブローノズルを回転する必要のある場合、図９（ｂ）に示すようにエアーホースがロボットアームの先端付近に巻き付く形になるため、エアーホースがロボットアームに擦れ、その擦れによりエアーホース表面に付着したホコリ、ブツが剥離、落下し、塗装面の不良を引き起こすという問題もあった。

本発明は、上記難点を解消するためになされたもので、エアーホースがロボットアームに巻き付くことがなく、従って、エアーホースがロボットアームに擦れることによるエアーホース表面に付着したホコリ、ブツの剥離、落下がなく、その結果塗装面の不良を引き起こすことのないエアーブロー装置を提供するものである。

上記課題を解決するために本発明によるエアーブロー装置の第１の態様は、自動車ボディの電着塗装における塗料若しくは水洗水の二次タレを防止するために使用されるエアーブロー装置であって、ロボットアームの先端にブラケットによりエアーホースが接続されたエアーブローノズルが取り付けられており、エアーブローノズルの先端にノズルヘッドを有する回転プレートが回転可能に取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明によるエアーブロー装置の第２の態様は、第１の態様において、ノズルヘッドには複数の方向に向けられたエアー吐出口が設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明によるエアーブロー装置の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、エアーブローノズルはロボットの第５軸にブラケットにより固定されていることを特徴とする。

また、本発明によるエアーブロー装置の第４の態様は、第１から第３のいずれかの態様において、回転プレートはロボットの第６軸に接続され、ロボットの第６軸の回転に伴い回転可能とされていることを特徴とする。

さらに、本発明によるエアーブロー装置の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様において、回転プレートには回転シャフトが取り付けられ、回転シャフトとロボットの第６軸がカップリングを介して着脱自在に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、エアーホースが接続されているエアーブローノズルは固定されており、しかもエアーブローノズルと回転プレートとはそれぞれロボットの異なる軸に取り付けられているので、エアーブローノズルを目的の部位に向け、エアーが吐出されるように回転プレートを回転させたとしても回転プレートはエアーブローノズルとは独立して動くことになることから、エアーホースがロボットアームに巻き付くことがなく、従って、エアーホースがロボットアームに擦れ、その擦れによりエアーホース表面に付着したホコリ、ブツなどの剥離物が落下し、塗装面の不良を引き起こすようなことがないエアーブロー装置を提供することができる。

また、回転プレートは着脱自在に取り付けられるので、エアーブロー装置全体の大掛かりな改造を行う必要がなく、コストメリットの極めて大きいエアーブロー装置を提供することができる。

以下、本発明によるエアーブロー装置の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明のエアーブロー装置を示した図である。図１において、本発明のエアーブロー装置１はロボットアーム２の先端にブラケット３によりエアーブローノズル４が装着されている。そして、エアーブローノズル４の先端には回転プレート５が取り付けられ、この回転プレート５が矢印のようにロボットアーム２の長手方向の軸を回転軸として回転できるようになっている。回転プレート５にはノズルヘッド６が取り付けられている。

ここで、ブラケット３は６軸ロボットの第５軸７に取り付けられており、エアーブローノズル４はこのブラケット３により固定されている。一方、回転プレート５は６軸ロボットの第６軸８に回転可能に取り付けられている。そして、ロボットアーム２に沿ってエアーホース９が固定治具１０により取り付けられている。

図２は６軸ロボットを表した図であり、図２（ａ）はその全体図である。図２（ａ）に示すように６軸ロボットは第１軸から第６軸まで矢印の如く回転できるようになっており、これらの回転の組み合わせで方向の決定や位置決めが行われている。

図２（ｂ）、図２（ｃ）はロボット先端部の第５軸、第６軸部分を拡大して表した図であり、第５軸７にブラケット３が取り付けられ、このブラケット３によりエアーブローノズル４が固定される。図２（ｃ）は図２（ｂ）の状態から第５軸が一点鎖線で示す軸７ａ（図２（ａ）に図示）を回転軸として回転した状態を表している。なお、エアーブローノズル４の先端に取り付けられている回転プレート５が図２（ａ）に示す一点鎖線で示す軸８ａを回転軸として回転するようになっている。

図３はエアーブローノズル４の取り付け状況の一例を表した図である。図３において、エアーブローノズル４はロボットの第５軸７に取り付けられたブラケット３により取り付けられ、固定されている。エアーブローノズル４の先端にはノズルヘッド６を有する回転プレート５が取り付けられている。エアーブローノズル４にはエアーホース９が接続されており、図３においては一例として３本のエアーホース９ａ、９ｂ、９ｃが接続されている。

図４はエアーブローノズル４の詳細を表した図である。図４において、エアーブローノズル４は内部にエアー導入管１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられており、エアー取り入れ口１２ａ、１２ｂ、１２ｃにおいて図３に示すエアーホース９ａ、９ｂ、９ｃと接続されるようになっている。エアーブローノズル４の先端には回転プレート５が取り付けられており、回転プレート５はロボットの第６軸８とカップリング１３を介して回転シャフト１４に接続され、ロボットの第６軸８の回転により回転できるようになっている。

エアーブローノズル４はロボットの第５軸７に取り付けられたブラケット３により固定されており、回転プレート５はロボットの第６軸８にカップリング１３を介して回転シャフト１４に接続されているので、エアーブローノズル４と回転プレート５とは分離されていることから回転プレート５が回転してもエアーブローノズル４は回転せず、従って各エアーホース９ａ、９ｂ、９ｃも回転することがない。よって、従来のようにエアーブローノズルが回転してエアーホースがロボット先端付近に巻き付くような現象は生じない。

また、回転プレート５はロボットの第６軸８にカップリング１３を介して回転シャフト１４に接続されているので、カップリング１３を取り外すことによって容易に交換することができる。従って、例えば種々のノズルヘッドを取り付けた回転プレートを複数用意しておき、目的とするエアー吐出の方向などに応じて適宜効率よく交換することが可能である。

図５は回転プレート５の詳細を表した図である。図５（ａ）は分解図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は側面図である。図５（ａ）において、回転プレート５は回転シャフト１４に取り付けられており、回転シャフト１４はエアーブローノズル４とは分離した状態でロボットの第６軸に接続されている。従って、回転プレート５が回転してもエアーブローノズル４は回転することがない。

回転プレート５にはノズルヘッド６が固定されており、このノズルヘッド６は回転プレート５と共に回転するようになっている。ノズルヘッド６には図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように例えばエアーの吐出方向が回転プレート５の面に対して斜め方向であるエアー吐出口６ａ、面に対して直角（ロボットの第６軸方向）であるエアー吐出口６ｂ、面に対して平行（図５（ａ）において下方）であるエアー吐出口６ｃが設けられている。

なお、エアー吐出口の数や方向等は本実施の形態に限定されるものではなく、エアーを吐出すべき部位に応じて数や方向、圧力条件等に適した種類のノズルヘッドを選択することができる。

以上説明したように、本発明のエアーブロー装置は先端部の回転プレートが回転してもエアーホースが接続されているエアーブローノズルは回転しないので、エアーホースがロボットアームに巻き付くことがなく、エアーホースがロボットアームに擦れて表面に付着したホコリ、ブツが剥離し、落下することによる塗装面の不良を招くことがない。従って、エアーホースの擦れを懸念することなくロボット教示ができるのでロボットの動作効率が向上する。

また、ノズルヘッドを有している回転プレートを容易に交換することができるので、エアーブロー装置全体の大掛かりな改造を行う必要がなく、コストメリットの極めて大きいエアーブロー装置を提供することができる。

本発明のエアーブロー装置は、電着塗装における塗料の二次タレや水洗水による洗浄後の水洗水の二次タレの防止に有効であるとともに、例えば微物の除去等エアーブローを用いることにより行うことができる種々の方法に広汎に適用することができる。

本発明のエアーブロー装置を示した図である。 ６軸ロボットを表した図である。 本発明のエアーブロー装置におけるエアーブローノズルの取り付け状況の一例を表した図である。 本発明のエアーブロー装置におけるエアーブローノズルの詳細を表した図である。 本発明のエアーブロー装置におけるエアーブローノズルに取り付けられる回転プレートの詳細を表した図である。 自動車ボディの電着塗装工程を説明する図である。 エアーブローの方法を説明する図である。 従来のエアーブローノズルの例を示す図である。 従来のエアーブローノズルの動作状況を表した図である。

符号の説明

１・・・・・・・・・・・・・・・エアーブロー装置
２・・・・・・・・・・・・・・・ロボットアーム
３・・・・・・・・・・・・・・・ブラケット
４・・・・・・・・・・・・・・・エアーブローノズル
５・・・・・・・・・・・・・・・回転プレート
６・・・・・・・・・・・・・・・ノズルヘッド
６ａ、６ｂ、６ｃ・・・・・・・・エアー吐出口
７・・・・・・・・・・・・・・・ロボットの第５軸
８・・・・・・・・・・・・・・・ロボットの第６軸
９・・・・・・・・・・・・・・・エアーホース
１０・・・・・・・・・・・・・・固定治具
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・・・エアー導入管
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・・エアー取り入れ口
１３・・・・・・・・・・・・・・カップリング
１４・・・・・・・・・・・・・・回転シャフト

Claims (5)

1. 自動車ボディの電着塗装における塗料若しくは水洗水の二次タレを防止するために使用されるエアーブロー装置であって、ロボットアームの先端にブラケットによりエアーホースが接続されたエアーブローノズルが取り付けられており、前記エアーブローノズルの先端にノズルヘッドを有する回転プレートが回転可能に取り付けられていることを特徴とするエアーブロー装置。
2. 前記ノズルヘッドには複数の方向に向けられたエアー吐出口が設けられていることを特徴とする請求項１記載のエアーブロー装置。
3. 前記エアーブローノズルはロボットの第５軸に前記ブラケットにより固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のエアーブロー装置。
4. 前記回転プレートはロボットの第６軸に接続され、前記ロボットの第６軸の回転に伴い回転可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかの請求項に記載のエアーブロー装置。
5. 前記回転プレートには回転シャフトが取り付けられ、前記回転シャフトと前記ロボットの第６軸がカップリングを介して着脱自在に接続されていることを特徴とする請求項４記載のエアーブロー装置。

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