JP2018187691A - 塗装ロボット及びそれを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装ブース内の安全を確保しつつ、塗装ロボットのサーボモーターの電源がＯＮの状態の時にそれを視覚により確認可能とする。【解決手段】ロボット本体２と、ロボット本体２の作動を制御するためのコントローラー３と、ロボット本体２の塗装軌道のティーチングを行うためのティーチングペンダント４と、ロボット本体２に備えた発光手段１２と、発光手段１２に光信号を送信する光供給手段１４を具備するとともに、光供給手段１４の光源１３を塗装ブースの外に配置した塗装ロボットであって、ティーチングに際してティーチングペンダント４によってサーボオンのスイッチが押されてロボット本体２のサーボモーターの電源がオンになったときに、光供給手段１４から発光手段１２に光信号を送信して発光手段１２を発光させ、ロボット本体２のサーボモーターの電源がオンになっていることを視覚により確認可能にした。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装ロボット及びそれを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法に係り、より詳しくは、塗装ロボットのサーボモーターの電源がＯＮの状態の時にそれを視覚により確認可能とした、塗装ロボット及びそれを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法に関する。

近年、塗装の分野においては、被塗装物（以下「ワーク」と言う。）を大量に塗装する場合において、塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行なう方法が採用されている。そして、このような塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行う場合には、塗装の膜厚を均一にするために、塗装ガンの噴射口とワークとの距離や角度を一定に保つ必要がある。

そのために、このような塗装ロボットを用いた塗装では、予めワークの外形寸法等に基づいて塗装ロボットにおけるスプレーガンの軌道データを計算するとともに、この軌道データを塗装ロボットに記憶させておくことが必要であり、この作業を一般に「ティーチング」という。

そして、このティーチングによって、塗装ロボットは、このティーチングされた軌道データに基づいてスプレーガンを移動することができ、これにより自動的にワークを塗装することが可能となる。従って、このような塗装ロボットを用いた塗装では、特に複数個のワークの塗装を行なう場合には、人件費等の経費を削減することができるとともに、すべてのワークに対して正確に同一の塗装を行なうことができるという利点がある。

特開２０１３−１８４２８０号公報 特開２００６−３１５１５７号公報 特開２００５−２３８０９２号公報 特開２００４−１１４２４６号公報 特開平１０−２６４０６０号公報 特開平１０−２６４０５９号公報

ここで、従来行われているティーチングについて説明すると、ティーチングは一般的に、ティーチングペンダントと呼ばれるリモコンのような物を用いて行われる。即ち、このティーチングペンダントは、塗装ロボットのコントローラーと接続されており、ティーチングを行う際には、塗装ロボットの近傍において、ティーチングペンダントを用いて、スプレーガンの軌道を設定し、それにより、コントローラーにスプレーガンの軌道を記憶させる。

ところで、ティーチングを行う場合には、ティーチングペンダントの操作によって実際に塗装ロボットを稼働する必要があるために、ティーチングペンダントには、塗装ロボットのサーボモーターの電源をオンにするためのサーボオンのスイッチがある。即ち、ティーチングを行う場合にはまず、サーボオンにする必要があり、サーボオンにした後は、ティーチングを行っている者以外は塗装ロボットから離れている必要がある。

しかし、従来、コントローラーの側においては塗装ロボットの稼働状況を知ることはできるが、塗装ブース内においては、ティーチングを行っている者以外の者は、塗装ロボットが稼働状態にあることを知ることはできなかった。そのために、何らかの連絡ミス等により、サーボオンの状態にもかかわらず、ティーチングを行う者以外の者が、サーボオンであることを知らずに塗装ロボットに近づいてしまうことが考えられ、かかる場合には、知らずに塗装ロボットに近づいてしまった者が、塗装ロボットのアーム等に接触してしまいケガをしてしまうことも考えられた。

この点、塗装ロボットにブザーや表示手段を備えて、サーボオンのスイッチが入って塗装ロボットが稼働したときに、ブザーを鳴らしたり、表示手段に警告表示を行ったりすることも考えられる。しかし、塗装ブースは可燃性のガス等が充満する危険領域であり、塗装ブース内に電気的な接点を備えることは禁止されているために、塗装ロボットが稼働したときに、ブザーを鳴らしたり、表示手段に警告表示を行ったりすることは、塗装ブース内に電気的な接点を備えることが必用になるため、避けなければならない。

そこで、本発明は、塗装ブース内の安全を確保しつつ、塗装ロボットのサーボモーターの電源がＯＮの状態の時にそれを視覚により確認可能とした塗装ロボット及びそれを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法を提供することを課題としている。

本発明の塗装ロボットは、
ロボット本体と、
該ロボット本体の作動を制御するために用いられるコントローラーと、
前記ロボット本体の塗装軌道のティーチングを行うために用いられるティーチングペンダントと、
前記ロボット本体に備えた発光手段と、
該発光手段に光信号を供給するための光供給手段と、
該光供給手段に光を供給するための光源と、具備し、
前記ティーチングペンダントによって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、前記光源を作動させて、前記光供給手段から前記発光手段に光信号を送信して発光手段を発光させる、ことを特徴としている。

そして、この塗装ロボットを用いた本発明の塗装ロボットの稼働状況表示方法は、少なくともコントローラー及び光源を塗装ブースの外に設置し、ティーチングペンダンによって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、前記光源を作動させて、光供給手段から発光手段に光信号を送信して発光手段を発光させる、ことを特徴としている。

本発明の塗装ロボットは、ロボット本体と、コントローラーと、ロボット本体の塗装の軌道のティーチングを行うために用いられるティーチングペンダントと、ロボット本体に備えた発光手段と、発光手段に光信号を供給するための光供給手段と、この光供給手段の光源を具備しており、ティーチングペンダントによって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、光源を作動させて、光供給手段から発光手段に光信号を送信して発光手段を発光させることとしている。そのために、塗装ブース内においてティーチングを行っている者以外の者も塗装ロボットが稼働状態にあることを知ることができ、それにより、ティーチングを行う者以外の者がサーボオンであることを知らずに塗装ロボットに近づいてしまいケガをしてしまうという事態を防止することが可能である。

また、この塗装ロボットを用いた本発明の塗装ロボットの稼働状況表示方法では、少なくともコントローラー及び光源を塗装ブースの外に設置し、ティーチングペンダンによって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、光源を作動させて、光供給手段から発光手段に光信号を送信して発光手段を発光させることとしている。そのために、危険領域である塗装ブース内に電気的な接点を備えることなく、発光手段を発光させることができるので、塗装ブース内の安全を確保することも可能である。

本発明の塗装ロボットの実施例の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の塗装ロボットの実施例におけるロボット本体を説明するための図である。 本発明の塗装ロボットの実施例におけるロボット本体を説明するための図である。 本発明の塗装ロボットの実施例における発光手段を説明するための図である。 本発明の塗装ロボットの実施例における発光手段を説明するための図である。

本発明の塗装ロボットは、ロボット本体と、このロボット本体の作動を制御するために用いられるコントローラーと、ロボット本体の塗装の軌道のティーチングを行うために用いられるティーチングペンダントとを有している。

また、本発明の塗装ロボットでは、ロボット本体に発光手段を備えるとともに、この発光手段に光信号を供給するための光供給手段と、この光供給手段の光源を有している。

そして、この塗装ロボットを用いた本発明の塗装ロボットの稼働状況表示方法では、少なくともコントローラー及び光源を塗装ブースの外に設置して、ティーチングペンダンによって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、光源を作動させて、光供給手段から発光手段に光信号を送信して発光手段を発光させることとしている。

ここで、前記発光手段として、側面発光チューブを用いて、前記光信号供給手段としては光ファイバーを用いるとよく、これにより、塗装ロボットに電気的な接点を備えることなく、発光手段を発光させることが可能である。

本発明の塗装ロボットの実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の塗装ロボットの構成を示すブロック図であり、図において１が本実施例の塗装ロボットである。また、図においてＡの領域は危険領域として塗装ブースであり、Ｂの領域は塗装ブース以外の安全領域を示している。

そして、本実施例の塗装ロボットでは、ロボット本体と、このロボット本体の作動を制御するためのコントローラーと、前記ロボット本体のティーチングを行うためのティーチングペンダントを具備している。即ち、図において２がロボット本体であり、３がコントローラー、４がティーチングペンダントである。

そして、前記ロボット本体２は、一般的にワークの大量塗装に用いられる塗装ロボットと同様に、ティーチングされた軌道を移動するアームにスプレーガンが備えられた構成としており、使用に際しては、可燃性ガスが充満して危険領域とされる塗装ブースＡ内に設置される。

一方、前記コントローラー３は、一般的なコントローラーと同様に、制御盤、ＣＰＵ、操作パネル、電源等を備えた構成としており、非危険領域である塗装ブースの外Ｂに設置される。

ここで、前記ロボット本体２について図面を参照して説明すると、図２及び図３は前記ロボット本体２の概略を示す斜視図であり、図２は正面側から示した図であり、図３は背面側から示した図である。

そして、図において５は、ベースである。即ち、本実施例において前記ロボット本体２は、ベース５を有しており、このベース５は、ベース本体６に支柱７を立設した構成としている。そして、前記ベース５内には、塗料供給手段に連結された塗料ホース、エアー供給手段に連結されたエアーホース等の各種ホースや、前記コントローラー３と接続された各種電線等が収容されている。

次に、図において、前記支柱７には第１アーム８が回動自在に連結され、この第１アーム８には更に、第２アーム９が回動自在に連結されている。そして、前記第２アーム９の先端部分にはサポートバー１０が連結されており、このサポートバー１０に、図示しないスプレーガンが装着されることとしている。

また、前記サポートバー１０は、前記第２アーム９に対して、回動自在であるとともに、長手方向へ移動自在としている。即ち、前記サポートバー１０は、前記第２アーム９と連結される部分をボールねじスプラインとしており、これにより、前記第２アーム９に対して、回動自在であるとともに、長手方向へ移動自在としている。

次に、図３において１１は連結部である。即ち、前記ロボット本体２は、背面側に連結部１１を、開閉自在に有しており、この連結部１１には、前記ベース５内に収容されている各種の塗料ホースやエアーホース等の先端部が配置されており、この配置された各種の塗料ホースやエアーホース等の先端部分に、スプレーガンに連結されるエアーホース、塗料ホースが連結されることとしている。そしてこれにより、ベース５内に収容されたエアーホースや塗料ホースを介して、スプレーガンに塗料やエアーを供給可能としている。なお、塗装ロボットにおけるロボット本体の基本的構成は周知であるために、詳細な説明は省略する。

次に、図４は前記連結部１１の近傍を示した図であり、図において１２は発光手段である。即ち、本実施例において前記ロボット本体２は発光手段１２を有しており、ティーチングの際にティーチングペンダント４によってサーボオンのスイッチが入ってロボット本体２のサーボモーターの電源がオンになったときに、発光手段１２が発光することとしている。

ここで、図１において１４は光供給手段であり、本実施例においては、光供給手段として光ファイバーを用いている。そして、この光ファイバー１４には光源１３が接続されており、この光源１３は、安全領域とされる塗装ブースの外Ｂに設置される。また、前記光源１３は、本実施例においてはＲＳ２３２Ｃによって、前記ティーチングペンダント４に接続され、ティーチングペンダント４のサーボオンのスイッチが押下されると、光源１３から光ファイバー１４に光が照射されることとしている。

一方、前記発光手段１２は、本実施例においては、側面発光チューブを用いており、前記ベース５内に収容するとともに、先端部分を前記連結部１１の周囲に配置して、更に、基端側の端面には、前記光ファイバー１４の先端面と連結している。そしてこれにより、光源１３より光ファイバー１４の端面に光が照射されると、この光が光ファイバー１４の先端から前記側面発光チューブ１２内に照射される。そうすると、側面発光チューブ１２の側面が発光する。

従って、本実施例では、ティーチングを行うためにサーボオンのスイッチが押された時には、連結部１１の周囲が発光してサーボオンの状態を視覚で確認できる。そのために、ティーチングを行っている者以外の者もサーボオンの状態であることを容易に知ることができるので、ティーチングを行っている者以外の者が不用意に塗装ブースに入ってしまうことを防止することができる。なお、前記側面発光チューブはチューブ内に特殊な薬剤が充填されており、端面から光が入射するとその光がチューブ内で乱反射して側面が発光するものであるが、この側面発光チューブは市販のものであり周知であるため、詳細な説明は省略する。

次に、このように構成される本実施例の塗装ロボットを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法について説明すると、本実施例の塗装ロボットを用いてティーチングを行う場合は、ロボット本体２は危険領域である塗装ブースＡ内に設置して、コントローラー３及び光源１３は安全領域である塗装ブースの外Ｂに設置する。そして、ティーチングを行う作業者は、ティーチングペンダント４を持ってロボット本体２の近傍に移動し、まず、ティーチングペンダント４に備えたサーボオンのスイッチを押下する。

そうすると、ティーチングペンダント４からコントローラー３にサーボオンの信号が送られ、コントローラー３の指示によってロボット本体２のサーボモーターのスイッチがオンになる。そしてそれとともに、ティーチングペンダント４から光源１３に所定の信号が送信され、それにより、光源１３が作動して、光源１３から光ファイバー１４に光が照射され、更に、それにより、光ファイバー１４の先端から側面発光チューブ１２の基端の端面に光が照射され、側面発光チューブ１２の側面が発光する。そうすると、側面発光チューブ１２の先端部分は連結部１１の周囲に配置しているために、連結部１１の周囲が光り、サーボオンの状態を視覚で確認することが可能となる。

なお、図５は前記側面発光チューブ１２のベース５内での配置状態を示した図であり、側面発光チューブ１２は、基端部分の端面に光ファイバー１４の端面が連結されており、先端側は、連結部の周囲の形状に沿って逆門型に変形され、前記連結部１１の周囲を囲むように設定されている。

但し、側面発光チューブ１２の配置方法は特に限定されず、ロボット本体２のどの箇所に配置しても良い。また、側面発光チューブ１２と光ファイバー１４の連結箇所は特に限定されない。従って、ロボット本体２におけるベース５の内外を問わず、また、危険領域としての塗装ブースＡ内と安全領域としての塗装ブースの外Ｂの、いずれで連結しても良い。

このように、本実施例の塗装ロボット１では、ロボット本体２に側面発光チューブ１２を備え、この側面発光チューブ１２の端面には光ファイバー１４を連結して、この光ファイバー１４の光源１３をティーチングペンダント４に接続しており、塗装ロボットのティーチングを行うに際して、ティーチングペンダント４の操作によって塗装ロボットのサーボモーターの電源がオンになったときに、側面発光チューブ１２を発光させることとしている。そのため、塗装ブース内においてティーチングを行っている者以外の者も塗装ロボットが稼働状態にあることを知ることができ、それによって、ティーチングを行う者以外の者がサーボオンであることを知らずに塗装ロボットに近づいてしまいケガをしてしまうという事態を防止することが可能である。

そして、この塗装ロボットを用いた本実施例の塗装ロボットの稼働状況表示方法では、ロボット本体２は危険領域である塗装ブースＡ内に設置し、コントローラー３及び光源１３は安全領域である塗装ブースの外Ｂに設置し、光ファイバーを用いて側面発光チューブを発光させることとしているため、塗装ブース側に電気的な接点を備えることが不要で、塗装ブース内の安全を確保することが可能である。

本発明の塗装ロボット及び塗装ロボットの稼働状況表示方法では、塗装ロボットの稼働状況を発光手段によって報知することとしており、更に、光信号によって発光手段を発光することとしているため、危険領域においてティーチングを行う可能性のある塗装ロボットの全般に適用可能である。

１ 塗装ロボット
２ ロボット本体
３ コントローラー
４ ティーチングペンダント
５ ベース
６ ベース本体
７ 支柱
８ 第１アーム
９ 第２アーム
１０ サポートバー
１１ 連結部
１２ 発光手段（側面発光チューブ）
１３ 光源
１４ 光ファイバー

Claims (4)

1. ロボット本体（２）と、
   前記ロボット本体（２）の作動を制御するために用いられるコントローラー（３）と、
   前記ロボット本体（２）による塗装の軌道のティーチングを行うために用いられるティーチングペンダント（４）と、
   前記ロボット本体（２）に備えた発光手段（１２）と、
   該発光手段（１２）に光信号を供給するための光供給手段（１４）と、
   該光供給手段（１４）に光を供給するための光源（１３）と、を具備し、
   前記ティーチングペンダント（４）によって塗装ロボット（２）のサーボモーターの電源がオンになったときに、前記光源（１３）を作動させて、前記光供給手段（１４）から前記発光手段（１２）に光信号を送信する、ことを特徴とした塗装ロボット。
2. 前記発光手段（１２）が側面発光チューブであることを特徴とする請求項１に記載の塗装ロボット。
3. 前記光信号供給手段（１４）が光ファイバーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗装ロボット。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装ロボットを用いた塗装ロボットの稼働状況表示方法であって、
   少なくともコントローラー（３）及び光源（１３）を塗装ブースの外（Ｂ）に設置し、
   ティーチングペンダント（４）によって塗装ロボット（２）のサーボモーターの電源がオンになったときに、前記光源（１３）を作動させて、前記光供給手段（１４）から前記発光手段（１２）に光信号を送信する、ことを特徴とした塗装ロボットの稼働状況表示方法。

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