JP2015530239A - コーティング材料を噴霧するための設備 - Google Patents

Abstract

本設備（２）は、搬送軸線（Ｘ４）と平行な搬送装置（４）によって動かされ、少なくとも、基部（１０２）と可動部（１０４−１０８）とを具備する自動車ボデーのような対象物体（１００）上にコーティング材料を噴霧するために使用されることができる。本設備は、コーティング材料を噴霧することに専用の少なくとも第一多軸噴霧ロボット（５０）と、基部（１０２）に関してコーティングされる対象物体（１００）の可動部（１０４−１０６−１０８）を動かすことに専用の少なくとも一つの多軸操作ロボット（６０）と、を具備し、各ロボットは、搬送軸線と平行に可動である。本設備は、さらに、ブース（３）と、搬送軸線（Ｘ４）と垂直な方向におけるブース内の換気流（Ｆ１）を提供する換気手段と、を具備する。噴霧及び操作ロボット（５０，６０）の両方は、搬送軸線（Ｘ４）と平行な同じレール（８）に沿って摺動するように取り付けられ、互いに通り過ぎることが可能であり、一方、前記レールは、換気流（Ｆ１）の方向において、コーティングされる対象物体（１００）から上流側に設置される。

Description

本発明は、搬送装置により移動させられる自動車ボデーのような対象物体にコーティング材料を噴霧するための設備に関する。

自動車産業において、一定速度の又は少し進んでは停止する搬送装置によって移動させられる自動車ボデー上に、仕上げ剤、塗料、又は、ワニスのようなコーティングを提供するために、多軸ロボットを使用することが公知である。
自動車ボデーは、一般的に、ドア、ボンネット、トランクパネル、及び、テールゲートのような開き部材と共に、固定部を構成するボデーフレームを具備する。
その表面の幾つかをコーティングするように、搭乗者区画、エンジン区画、又は、トランク内へ近づくためには、これらの開き部材を動かし、特に、コーティング材料の噴霧器のための通路を準備することが必要である。

こうして、第一レールに沿って摺動する塗装ロボットと、噴霧ブースの横方向仕切り壁の下部に設置された第二レールに沿って摺動するドア及びボンネットを開くためのロボットと、を使用することが、特許文献１から公知である。
一方で塗装ロボットと、他方で操作ロボットとの摺動を可能とするような二重レールの使用は、公知の設備を、より複雑で高価にする。
さらに、それに沿って操作ロボットが摺動する第二レールは、それが接する仕切り壁を通ってブースへ近づくことを制限する。
一般的に塗装ロボットの下側に設置される操作ロボットは、噴霧ロボットによって噴霧されるときに、ボデーに直接的に堆積されない過剰塗料又は「過剰噴霧」を被ることがある。
言い換えれば、操作ロボットは、過剰塗料によって直ぐに汚される。
最後に、噴霧ロボットが、特許文献２において検討された貯蔵部を備える噴霧器のような洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方を使用する場合において、操作ロボットのための第二支持レールの大きさは、乗物の前進方向と全体的に平行な方向に第二レールを通り越して洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方を設置することを必要とする。
これは、各塗装周期の終わりにおいて、噴霧ロボットの大幅に増大された動作を引き起こす。同様な問題は、搬送装置により動かされる対象物体上にコーティング材料を噴霧するための他の設備において、これらの対象物体が基部と操作ロボットにより動かされなければならない少なくとも一つの可動部とを具備するときに起こる。

国際公開ＷＯ−Ａ−２００５／０４６８８０ 欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０２７４３２２

本発明は、より詳しくは、実質的にブースへの接近を制限することなく、基部と可動部とを具備する対象物体上に効果的にコーティング材料を供給し、一方、もし該当するならば噴霧ロボットによる長い長手方向移動を必要とすることなく、汚れを大幅に回避することを可能とするコーティング材料を噴霧するための新たな設備を提案することによって、これらの欠点を解決することを目的とする。

このために、本発明は、搬送軸線と平行な搬送装置によって動かされ、少なくとも、基部と基部に関して動く部分とを具備する自動車ボデーのような対象物体上にコーティング材料を噴霧するための設備に関する。
この設備は、その基部に関してコーティングされる対象物体の可動部を動かすことに専用の少なくとも一つの多軸操作ロボットと共に、コーティング材料を噴霧することに専用の少なくとも一つの第一多軸噴霧ロボットを具備し、それぞれのロボットは、搬送軸線と平行に可動である。
この設備は、さらに、ブースを、搬送軸線と垂直な方向におけるブース内の換気流を確保する換気手段と共に具備する。
本発明により、二つの噴霧及び操作ロボットは、搬送軸線と平行な同じレールに沿って摺動するように取り付けられ、互いに通り過ぎることが可能であり、一方、このレールは、換気の流れ方向において、コーティングされる対象物体から上流側に設置される。

本発明のために、同じレール上の噴霧ロボット及び操作ロボットの組立体は、ブースへの接近を邪魔しない領域に、これらのロボットを位置させることを可能とする。レールがコーティングされる対象物体から上流側にあるために、過剰コーティング粒子又は過剰噴霧は、換気流によってレールから広い範囲ではロボットから離れるように移動させられ、これはレール及びこれらロボットの汚れを制限する。最後に、噴霧ロボットが洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方を使用する場合において、この洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方は、噴霧ブースの側壁板の内側表面が操作ロボット専用のレールによって取り散らかされないために、コーティングされるボデー近傍に設置されることができる。

本発明の有利であるが選択的な態様によれば、このような設備は、任意の技術的に許容される組み合わせにおいて考えられる以下の特徴の一つ以上を組み込んでも良い。
ブース内の換気流は垂直下向きであり、一方、レールはコーティングされる対象物体の上側に設置される。
それぞれのロボットは、レール上を摺動するように取り付けられたキャリッジを具備し、これらキャリッジ上にアームが関節式に連結され、アームのキャリッジと反対側の端部は、噴霧ロボットのためにコーティング材料の噴霧器を支持し、操作ロボットのために操作部材を支持し、一方、二つのキャリッジは、レールの二つの対向側面又は隣接側面に取り付けられる。
レールは多角形断面を有し、各キャリッジはレールの少なくとも一つの表面に沿って摺動する。
レールは正方形又は矩形の断面を有し、これらのキャリッジはレールの二つの対向側面上を摺動する。
レールはＵ形状又はＣ形状の断面を有し、ロボットの一方に属する第一キャリッジはレールの少なくとも一つの内側表面に沿って摺動し、一方、他方のロボットに属する第二キャリッジはレールの少なくとも一つの外側表面に沿って摺動する。
キャリッジの少なくとも一つは、レールの二つの隣接表面の少なくとも一方に沿って摺動する。
レールは、噴霧ロボットのキャリッジの一部分及び操作ロボットのキャリッジの一部分がそれに沿って摺動する少なくとも一つの表面を具備する。
レールに沿う各キャリッジの移動は、ラックと噛合するピニオンを備えるモータによって駆動される。選択的に、各キャリッジは、ベルト式、チェーン式、又は、ケーブル式の伝動装置によってレールに沿って動かされることができる。

その方針に従って、例として単に提供され、以下の添付図面を参照して成される設備の四つの実施形態の以下の記述を考慮して、本発明はより良く理解され、本発明の他の利点はより明確に明らかになるであろう。

本発明によるコーティング設備の概略斜視図である。 図１の矢印ＩＩに沿う図である。 第二実施形態による設備のための図２の詳細ＩＩＩと同様な図である。 本発明の第三実施形態による設備のための図３と同様な図である。 本発明の第四実施形態による設備のための図３と同様な図である。

図１及び２に図示された設備２は、水平搬送軸線Ｘ４と平行な搬送装置４によって動かされる自動車ボデー１００上に塗料を供給するように意図されている。
搬送装置４は、ボデーが通り過ぎるときに塗装されるように、一定速度で作動する。選択的に、搬送装置は、噴霧段階が行われている間において停止されても良い。
これは、「少し進んでは停止する」搬送装置と呼ばれる。図１において、矢印Ｆ４は、軸線Ｘ４に沿うボデー１００の前進動作方向を示す。
各ボデー１００は、ボデーフレーム１０２と、四枚のドア１０４と、ボンネット１０６と、トランクパネル１０８と、を具備する。
部材１０４、１０６、及び、１０８は、ボデー１００の開き部材を構成する。
図面の明確化のために、ボデー１００は、図１及び２において非常に概略的に図示される。
特に、このボデーの内側容積部は図示されない。

設備２は、さらに、ブース３を具備し、このブース内を、ボデー１００が、それぞれボデー支持部を形成するキャリッジ４０を使用して搬送装置４により移動させられて循環する。
ブース３は、二つの横方向仕切り壁を具備し、その一方は、図１に非常に概略的に部分的に図示されたように格子により形成された床３４と共に、参照番号３２を有して図面に図示される。
図１及び２において、図２の左側に図示された仕切り壁３２と反対側の仕切り壁は、簡単化の目的のために図示されない。

ブース３は、さらに、ボデー１００及び搬送装置４の上側に位置させられる換気空間３６を具備する。
この空間３６は、それ自身公知の換気手段（図示せず）、特に、送風器を具備し、これは、ブース６内に垂直下方向の空気流Ｆ１を達成することを可能とする。
空気流Ｆ１は、軸線Ｘ４に垂直であり、こうして、上部から底部へ、空間３６から領域３８へブースを通過し、この領域３８は、床３４の下側に位置して、ブース内で噴霧されたがボデー１００上に堆積されなかった過剰塗料又は過剰噴霧を収集するように意図されている。

設備２は、さらに、ブース３内に設置されたレール８と、軸線Ｘ４と平行なレールの長手中心軸線Ｘ８とを具備する。レール８は、正方形断面を有し、ボデー１００上にコーティング材料を噴霧することに、及び、開き部材１０４、１０６、及び、１０８を操作することに、それぞれ専用の二つのロボット５０及び６０を支持する。
ロボット５０は、図示されない電気モータを備えるキャリッジ５２を具備し、この電気モータの出力軸が、レール８に取り付けられたラックに係合するピニオンを駆動する。こうして、電気モータの作動は、軸線Ｘ８と平行な両方向にレール８に沿ってキャリッジ５２を動かすことを可能とする。

参照番号８２及び８４は、それぞれ、レール８の上面及び下面を示す。
参照番号８６及び８８は、それぞれ、レールの左側面及び右側面を示し、これらの表面は、図１の矢印Ｆ４の方向に軸線Ｘ４と平行に移動するボデー１００の左側及び右側と同じ向きに定められる。
キャリッジ５２は、それが部分的に重なるレール８の表面８２及び８６に沿って移動する。

多関節アーム５４は、キャリッジ５２上に基端部によって関節式に連結され、その末端部において、静電塗装式のコーティング材料の噴霧器７０を支持する。
図示されていない本発明の一つの選択的な態様により、この噴霧器７０は、特許文献２の技術的教示によるコーティング物のための一時的な貯蔵部を組み入れても良い。
選択的に、噴霧器は、静電塗装式でなくても良い。
こうして、ロボット５０は、ボデー上にコーティング材料の層を提供するために、ボデー１００に向けて噴霧器７０を動かすことを可能とする。

操作ロボット６０は、レール８に沿って軸線Ｘ８と平行に摺動するキャリッジ６２を具備し、このキャリッジは、平らな底部分を備える全体的にＵ形状である軸線Ｘ８での断面を有する。
キャリッジ６２は、こうして、レール８の表面８２、８４、及び、８８に部分的に重なる。
参照番号５２２及び６２２は、それぞれ、レール８の表面８２に部分的に重なるキャリッジ５２及び６２の一部分を示す。これらの部分５２２及び６２２は、キャリッジ５２及び６２が、例えばレール８に沿って反対方向に移動するために互いに通り過ぎなければならないときに干渉しないように、表面８２の幅の半分より小さい軸線Ｘ８と垂直で表面８２と平行に測定される長さを有する。
こうして、ロボット５０及び６０は、レール８に沿って摺動するように取り付けられ、互いに通り過ぎることを可能とする。
操作ロボット６０は、さらに、第一基端部によってキャリッジ６２上に関節式に連結される多関節アーム６４を具備し、多関節アームの末端部は、図１及び２の形状のドア１０４のようなボデー１００の開き部材を動かすことを可能とする工具８０を支持する。

レール８は、ブース６内の搬送装置４上の所定位置のボデー１００の上側に設置される。言い換えれば、垂直軸線Ｚ４が軸線Ｘ４と交差することを考慮して、レール８は、矢印Ｆ１によって図示された換気流の方向において、ボデー４の正面に軸線Ｚ４に沿って設置される。
こうして、ボデー１００上に堆積しないコーティング材料の粒子は、それが液体を伴っても粉末コーティング材料であっても、レール８とは反対向きに矢印Ｆ１によって図示される換気流によって運ばれ、これは、レールと、キャリッジ５２及び６２と、アーム６４及び５４の基端部分とを汚すコーティング材料の危険を制限する。

レール８がボデー１００の上側にあることは、レールの表面８４が、床３４とブース３内の搬送装置４上の所定位置におけるボデー１００の屋根部との間の最大垂直距離より厳密に大きい軸線Ｚ４と平行に床３４から測定される垂直距離において延在することを意味する。
図面の例において、レール８は、軸線Ｚ４より仕切り壁３２の近くに設置される。選択的に、レール８は、軸線Ｚ４と整列されても良い。
もう一つの選択肢により、レール８は、仕切り壁３２より図面に図示されていない側面仕切り壁の近くであっても良い。
さらに、レール８が、比較的かなり高く、実際には床３４に関して２メートルより高く設置されるために、レール８の下側を図２の矢印Ｆ２の方向に仕切り壁６２を通るブース６内への接近を提供することを可能とする。
実際に、仕切り壁３２の下部にレールが設置されないことは、ブース６の内側容積部への接近を邪魔しない。

さらに、上述に考慮されたように、もし、噴霧ロボットが、洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方を使用するならば、壁６２に沿って図１及び２の形状のボデー１００近傍に洗浄箱及び浄化補充部署の少なくとも一方を位置することが可能である。

図３及び４に図示された本発明の第二及び第三実施形態において、第一実施形態の要素と同じ要素は、同じ参照番号を有する。以下に、これら第二及び第三実施形態を第一実施形態から区別する態様だけが述べられる。

第二実施形態において、ロボット５０及び６０のそれぞれのキャリッジ５２及び６２は、レール８の軸線Ｘ８と垂直な平らな底部分を備えるＵ形状断面を有する。
噴霧ロボット５０のキャリッジ５２は、レール８の側面８６及び８８の上面８２に部分的に重なり、一方、操作ロボット６０のキャリッジ６２も、平らな底部分を備えるＵ形状断面を有する一方で、レール８の側面８６及び８８の内側表面８４に重なる。
参照番号５２６及び５２８は、それぞれ、表面８６及び８８に重なるキャリッジ５２の一部分を示す。参照番号６２６及び６２８は、表面８６及び８８に重なるキャリッジ６２の一部分を示す。
一方で部分５２６及び６２６の、他方で部分５２８及び６２８の垂直方向に測定される長さは、キャリッジ５２及び６２が干渉なしに互いに通り過ぎることができるようになっている。

図４の実施形態において、第二実施形態のために考えられた構造が、軸線Ｘ８回りに９０°時計方向に回転される。
言い換えれば、キャリッジ５２は、レール８の左側面８６と、上面８２及び下面８４と、に部分的に重なり、一方、キャリッジ６２は、右側面８８と、上面８２及び下面８４と、に部分的に重なる。

図１から４において、キャリッジ５２及び６２は、レール８の三つの表面に沿って摺動するように図示される。
選択的に、これらのキャリッジは、二つの表面に沿って、又は、これらの表面の一つだけに沿ってでさえも、摺動することができる。
両方の場合において、キャリッジ５２及び６２は、レール８の二つの隣接側面上を摺動することができる。

図５の実施形態において、レール８は、Ｃ形状多角形断面、すなわち、一側面に位置する平らな底部分を備えるＵ形状断面を有する。
こうして、レール８は、上面８３と、下面８５と、左側面８７と、によって定められる内側容積部を確定する。ロボット５０のキャリッジ５２は、この内側容積部内に係合し、その表面８３、８５、及び、８７に沿ってこの内側容積部内を摺動する。
選択的に、キャリッジ５２は、三つの表面８３、８５、及び、８７の近傍に同時に入り込まないような形状を有することができる。
実際に、レール８の少なくとも一つの内側表面に沿って摺動することは、キャリッジ５２にとって十分である。
この場合において、キャリッジはレール８の一つ又は二つの内側表面に沿って移動する。
さらに、ロボット６０のキャリッジ６２は、レール８の外側上を摺動するように取り付けられ、レール８の外側の上面８２と、下面８４と、左側面８８とに部分的に重なる。
選択的に、キャリッジ６２は、これらの表面の一つ又は二つだけに沿って摺動しても良い。

図５は、レール８の長手軸線Ｘ８が内側容積部内に位置させられることを図示する。
図示されていない本発明の選択肢により、レール８は、図５の形状に関して左に９０°だけ回転させられても良く、すなわち、上側の開口を備えるＵ形状断面を有しても良い。
他の選択肢により、このレール８は、図５の形状に関して右に９０°だけ回転させられても良く、すなわち、逆さまのＵ形状を有しても良い。

上述に考慮された異なる実施形態において、キャリッジ５２及び６２は、しかしながら、これらキャリッジを弱くし、又は、ロボット５０及び６０を不安定にする可能性があるように、これらキャリッジの大きさを小さくすることなく、互いに通り過ぎるときの干渉の危険を制限するために、レールの二つの対向する又は隣接する側面に取り付けられる。
例示された実施形態において、キャリッジ５２及び６２は反対にされることができる。こうして、キャリッジ５２は操作ロボットに属しても良く、一方、キャリッジ６２は噴霧ロボットに属する。

図示されていない本発明の選択肢により、全ての実施形態に適用可能なレール８に沿うキャリッジ５２及び６２の駆動は、ベルト式、チェーン式、又は、ケーブル式の装置を使用して行われることができる。
選択的に、レール８は、正方形、例えば矩形以外の多角形断面を有しても良い。この場合において、キャリッジ５２及び６２の形状は適合される。
一般的に、キャリッジは、レール８の少なくとも二つの隣接表面に部分的に重なる。
選択的に、二つ以上の噴霧ロボット５０及び二つ以上の操作ロボット６０の少なくとも一方が、レール８に沿って摺動するように取り付けられることができる。
実施形態及び上述に考慮された選択肢の技術的特徴は、組み合わせられても良い。

Claims (10)

1. 搬送軸線（Ｘ４）に平行な搬送装置（４）によって動かされ、少なくとも、基部（１０２）と前記基部に関して動く部分（１０４、１０６、１０８）とを具備する自動車ボデーのような対象物体（１００）上にコーティング材料を噴霧するための設備（２）であって、
   コーティング材料を噴霧することに専用の少なくとも１つの第一多軸噴霧ロボット（５０）と、
   その基部に関してコーティングされる対象物体（１００）の可動部（１０４、１０６、１０８）を動かすことに専用の少なくとも１つの多軸操作ロボット（６０）と、
   ブース（３）と、
   前記搬送軸線と垂直な方向における前記ブース内の換気流（Ｆ１）を確保する換気手段（３６）と、を具備し、
   各前記ロボットが、前記搬送軸線と平行に可動にされている前記設備において、
   前記二つの噴霧及び操作ロボット（５０，６０）が、前記搬送軸線（Ｘ４）と平行な同じレール（８）に沿って摺動するように取り付けられ、互いに通り過ぎることが可能であり、
   一方、前記レールは、前記換気流（Ｆ１）の方向において、コーティングされる前記対象物体（１００）から上流側に設置される、
   ことを特徴とする設備。
2. 前記ブース（３）内の前記換気流（Ｆ１）は垂直下方向であり、
   前記レール（８）はコーティングされる前記対象物体（１００）の上側に設置される、
   ことを特徴とする請求項１による設備。
3. 各前記ロボット（５０，６０）は、前記レール（８）上を摺動するように取り付けられたキャリッジ（５２，６２）を具備し、
   前記キャリッジ上にアーム（５４，６４）が関節式に連結され、
   前記アームの前記キャリッジと反対側の端部は、前記噴霧ロボット（５０）のためにコーティング材料の噴霧器（７０）を支持し、また、前記操作ロボット（６０）のために操作部材（８０）を支持し、
   前記二つのキャリッジ（５２，６２）は、前記レールの二つの対向側面又は隣接側面に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１から２のいずれか１項による設備。
4. 前記レール（８）は多角形断面を有し、
   各前記キャリッジ（６２，５２）は前記レール（８）の少なくとも一つの表面（８２，８４，８６，８８；８２，８３，８４，８５，８７，８８）に沿って摺動する、
   ことを特徴とする請求項３による設備。
5. 前記レール（８）は正方形又は矩形の断面を有し、前記キャリッジ（５２，６２）は前記レールの二つの対向側面上を摺動する、
   ことを特徴とする請求項４による設備。
6. 前記レール（８）はＵ形状又はＣ形状の断面を有し、
   一方の前記ロボット（５０）に属する第一キャリッジ（５２）は前記レールの少なくとも一つの内側表面（８３，８５，８７）に沿って摺動し、
   他方の前記ロボット（６０）に属する第二キャリッジ（６２）は前記レールの少なくとも一つの外側表面（８２，８４，８８）に沿って摺動する、
   ことを特徴とする請求項４による設備。
7. 前記キャリッジ（５６，６２）の少なくとも一つは、前記レール（８）の二つの隣接表面（８２，８４，８６，８８；８２，８３，８４，８５，８７，８８）の少なくとも一方に沿って摺動する、
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項による設備。
8. 前記レール（８）は、前記噴霧ロボット（５０）の前記キャリッジ（５２）の一部分（５２２；５２６；５２８）及び前記操作ロボット（６０）の前記キャリッジ（６２）の一部分（６２２；６２６；６２８）がそれに沿って摺動する、少なくとも一つの表面（８２；８６，８８；８２，８４）を具備する、
   ことを特徴とする請求項４、５、又は、７のいずれか１項による設備。
9. 前記レールに沿う各前記キャリッジ（５２，６２）の移動は、ラックと噛合するピニオンを備えるモータによって駆動される、
   ことを特徴とする請求項３から８のいずれか１項による設備。
10. 各前記キャリッジ（５２，６２）は、ベルト式、チェーン式、又は、ケーブル式の伝動装置によって前記レールに沿って動かされることができる、ことを特徴とする請求項３から８のいずれか１項による設備。

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