JP3809259B2 - 塗装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体等のワークに塗装を施すための塗装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動車等のワークに塗装を施すためにロボットアーム等を使用した塗装装置が広範に使用されている。例えば、特公平3−5223号公報の電動ロボットによる自動塗装システム(以下、引例1という)には、ロボットのアーム外筒を遮蔽壁の孔部から塗装作業室内に挿入する一方、ロボットの駆動部を塗装作業室の外部に配設し、ロボットの回転部や直動部を密閉用ブーツで覆うことにより、ロボットへの溶剤塗料等の浸入を防止するようにした構成が開示されている。
【0003】
また、特公平4−1669号公報の塗装ロボット装置(以下、引例2という)には、塗装ロボットの駆動操作部を塗装ブースの外部に配置し、該駆動操作部をフレキシブルブースとカバーとで形成されるチャンバ内に収容し、該チャンバ内に給気装置で圧縮空気を送り込むようにした構成が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記引例1では、ロボットの回転部や直動部を覆う密閉用ブーツが破れることを防止する必要から、ロボットの作動範囲が制限されてしまう。また、引例2では、フレキシブルブース、チャンバ、給気装置等の装置が必要で、塗装ロボット装置の製造コストが高騰するという欠点が指摘されている。
【0005】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであり、塗装ブースの小型化が可能で防爆型の駆動源を使用する必要がなく、大きな作動範囲を得ることが可能な塗装装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、塗装ブースと、
前記塗装ブース内に気密状態で臨む固定腕部と、
前記固定腕部の先端部に回動可能に装着される回動腕部と、
前記回動腕部の先端部に変位可能に装着される塗装ガンと、
前記塗装ブースの外部にあって前記固定腕部に連結され、回動腕部および前記塗装ガンを駆動する駆動源と、
前記固定腕部を介して前記駆動源の駆動力を前記回動腕部および前記塗装ガンに伝達する伝達機構とを備え、
前記固定腕部に前記伝達機構を構成する第1の回転軸と第2の回転軸と第3の回転軸とを同軸で配設し、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第2の回転軸と前記第3の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第2の回転軸と前記回動腕部を構成する第1の回動腕部との間にシール型軸受部材が介装され、
前記第1の回動腕部に第4の回転軸と第5の回転軸と軸受を介して第2の回動腕部が連結され、
前記第2の回動腕部に第6の回転軸を介して前記塗装ガンが設けられ、
前記第1〜第3の回転軸の少なくとも一端部が前記塗装ブース内でカバー部材によって囲繞されていることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、駆動源が前記塗装ブースの外部に設けられているために非防爆型の駆動源を使用することが可能で、軸受部材自体がシールされているために密閉用ブーツ等が不要となり、作動範囲が規制されることもない。
【0008】
この場合、前記シール型軸受部材が、内輪の外周部と外輪の内周部との間に摺動自在に係合するシール部材を有すると、当該軸受部材を介して有機溶剤塗料等が浸出することが防止され、好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明に係る塗装装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0010】
図1および図2において、参照符号10は、本実施の形態に係る塗装装置を示す。この塗装装置10は、基本的には、塗装ブース12の外部に配設された基台14を備え、該基台14の上部には非防爆型駆動源16が配設される。該非防爆型駆動源16には固定腕部18が固着され、該固定腕部18は前記塗装ブース12の内部に臨入する。前記固定腕部18には第1の回動腕部20の一端部が回動可能に軸支され、該第1の回動腕部20の他端部には第2の回動腕部22の一端部が回動可能に軸支される。該第2の回動腕部22の他端部には塗装ガン24が回動可能に軸支される。
【0011】
前記非防爆型駆動源16は前記基台14の上部に固着され、略コ字状に形成されるとともに段部26が形成された保持板28を有し、該保持板28には非防爆型のモータ30、32が互いに平行に配設される。それぞれのモータ30、32の回転軸にはプーリ34、36が設けられる。
【0012】
前記固定腕部18は前記塗装ブース12の壁部に画成された孔部を介して該塗装ブース12の内部に臨入する。固定腕部18と塗装ブース12との間隙は図示しないシール部材によって密閉される。前記固定腕部18には、図3、図4に示すように、ベアリング38を介して伝達機構39を構成する第1の回転軸40が軸支され、該第1の回転軸40には筒状の第2の回転軸42がシール型ベアリング44によって軸支され、さらに、該第2の回転軸42の内部には第3の回転軸46がシール型ベアリング48、50によって軸支される。
【0013】
シール型ベアリング44について説明する。図5に示すように、このシール型ベアリング44は内輪52と外輪54とを備え、該内輪52と外輪54との間隙には複数のボール部材56が転動自在に配設される。前記外輪54の内周には溝部58a、58bが周回して画成され、該溝部58a、58bにはリング部材60a、60bが嵌合する。該リング部材60a、60bの内周にはゴムの如き材料で形成されたシール部材62a、62bが固着され、該シール部材62a、62bは内輪52の外周に形成された溝部64a、64bに摺動自在に係合する。このため、シール型ベアリング44の内部に塵埃等が浸入することや、シール型ベアリング44内部のグリース等が外部に浸出することがリング部材60a、60bおよびシール部材62a、62bによって阻止される。
【0014】
前記第1の回転軸40には、図4、図6に示すように、プーリ66が固着され、該プーリ66と前記モータ30のプーリ34との間にはベルト68が巻回される。該ベルト68は張り車69によって所定のテンションに保持される。前記第1の回転軸40にはギア部70が形成され、該ギア部70は前記固定腕部18に設けられた変速機72のギア74に噛合する。前記変速機72は前記ギア74の回転運動を所定の回転速度に変換してリング状に形成された回転盤76に伝達する。該回転盤76には前記第1の回転腕部20が固着される。前記回転盤76および前記第1の回動腕部20はそれぞれベアリング78、シール型ベアリング80によって前記第2の回転軸42に軸支される。
【0015】
前記第2の回転軸42の一端部にはプーリ82が固着され、該プーリ82と前記モータ32のプーリ36との間にはベルト84が巻回される。また、第2の回転軸42の他端部は前記第1の回動腕部20の内部に突出してプーリ86が固着される。
【0016】
前記第3の回転軸46の一端部には、図6に示すように、クランク94が固着され、該クランク94の一端部には前記基台14に設けられたシリンダ96のシリンダロッド98が軸支される。前記クランク94の他端部は前記固定腕部18に固着されたストッパ100に当接自在である。前記プーリ66、82およびクランク94は前記固定腕部18に固着されたカバー部材101に覆われている(図4参照)。
【0017】
前記第3の回転軸46の他端部には、図2〜図4に示すように、クランク102が固着され、該クランク102の両端部にはリンク104a、104bが軸支され、該リンク104a、104bは前記第1の回動腕部20の内部に配設される。
【0018】
前記第1の回動腕部20には第4の回転軸108がベアリング110によって軸支され、該第4の回転軸108には保持部材112を介して前記第2の回動腕部22が固着される。前記第4の回転軸108の外周はプーリ114として形成され、該プーリ114と前記第2の回転軸42のプーリ86との間にベルト116が巻回される。前記第1の回動腕部20には該ベルト116を所定のテンションに保持するための張り車118が設けられている。
【0019】
前記第4の回転軸108の内部には第5の回転軸120がベアリング122によって軸支され、該第5の回転軸120の一端部にはクランク124が固着される。該クランク124の両端部には前記リンク104a、104bが設けられ、前記第3の回転軸46の回動運動がリンク104a、104bを介して第5の回転軸120に伝達される。前記第5の回転軸120の他端部には、図6に示すように、クランク126が固着され、該クランク126の両端部にはリンク128a、128bが設けられる。該リンク128a、128bは前記第2の回動腕部22の内部に配設される。該第2の回動腕部22には第6の回転軸130が軸支され、該第6の回転軸130にはクランク132が固着される。該クランク132の両端部には前記リンク128a、128bが装着され、前記第5の回転軸120の回動運動がリンク128a、128bを介して第6の回転軸130に伝達される。前記第6の回転軸130には前記塗装ガン24が固着される。
【0020】
本実施の形態に係る塗装装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【0021】
塗装ブース12の内部に図示しないワークが搬送されると、塗装ガン24の先端をワークに接近させる。このとき、先ず、モータ30を付勢してプーリ34を回転させると、この回転運動はベルト68、プーリ66を介して第1の回転軸40に伝達され、ギア部74が回転する(図4、図6参照)。このため、ギア74が回転し、変速機72によって所定の回転数に変速されて回転盤76が回動する。従って、該回転盤76に固着された第1の回動腕部20が回動する。
【0022】
次に、モータ32を付勢してプーリ36を回転させると、この回転運動はベルト84、プーリ82を介して第2の回転軸42に伝達される。さらに、第2の回転軸42からプーリ66、ベルト116を介してプーリ114が回動し、第2の回動腕部22が回動する(図2、図3参照)。
【0023】
次いで、シリンダ96を付勢するとクランク94が回動し(図6参照)、第3の回転軸46、クランク102、リンク104a、104b、クランク124、第5の回転軸120、クランク126、リンク128a、128b、第6の回転軸130の順に伝達され、塗装ガン24が回動する。
【0024】
以上のように、第1の回動腕部20、第2の回動腕部22および塗装ガン24を回動させて該塗装ガン24の先端をワークに接近させる。そして、塗装ガン24を付勢して塗料をワークに吹き付け、該ワークに塗装が施される。
【0025】
このとき、塗装ブース12の内部には有機溶剤塗料等が充満している。このため、有機溶剤塗料等が塗装装置10の隙間から塗装ブース12の外部に浸出する懸念がある。詳細に説明すると、有機溶剤塗料等は第1の回動腕部20の内部に浸入し、該第1の回動腕部20の内部から第2の回転軸42と回転盤76との間隙、および第2の回転軸42と第1の回転軸40との間隙を通ってカバー部材101の内部に浸出しようとする(図4参照)。また、有機溶剤塗料は第3の回転軸46と第2の回転軸42との間隙を通ってカバー部材101の内部に浸出しようとする。このようにして有機溶剤塗料等がカバー部材101の内部に浸出すると、塗装ブース12の外部に有機溶剤塗料等が浸出するおそれがある。ところが、前述のように、第2の回転軸42と回転盤76との間隙はシール型ベアリング80によりシールされているため、有機溶剤塗料等の浸出が阻止される。また、有機溶剤塗料等が第2の回転軸42と回転盤76との間隙を僅かに通った場合でも、第2の回転軸42と第1の回転軸40との間隙がシール型ベアリング44によってシールされているため、有機溶剤塗料等がカバー部材101の内部に浸出することがない。同様に、第3の回転軸46と第2の回転軸42との間隙はシール型ベアリング48、50によってシールされているため、この隙間からも有機溶剤塗料等がカバー部材101の内部に浸出する懸念がない。従って、有機溶剤塗料等が塗装ブース12の外部に漏れることがないために、モータ30、32に防爆型モータを使用する必要がなく、塗装装置10のコストを低廉化することができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明に係る塗装装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【0027】
駆動源を塗装ブースの外部に配設することができ、塗装ブース内の溶剤塗料等がシール型ベアリングにより塗装装置から塗装ブースの外部に浸出することが防止されるため、非防爆型の駆動源を使用することができ、この塗装装置の製造コストを低廉化することができる。また、塗装装置全体を塗装ブースの内部に配置する必要がないため、塗装ブースを小さく構成することができ、工場等の空間を有効に利用することが可能である。さらに、塗装装置の駆動部をフレキシブルブース等で覆う必要がなく、大きな作動範囲を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る塗装装置を示す概略斜視図である。
【図2】図1の塗装装置の一部断面右側面図である。
【図3】図1の塗装装置の一部断面平面図である。
【図4】図3の塗装装置の一部拡大断面図である。
【図5】図4のシール型ベアリングの一部拡大断面図である。
【図6】図1の塗装装置の一部断面左側面図である。
【符号の説明】
10…塗装装置 12…塗装ブース
16…非防爆型駆動源 18…固定腕部
20、22…回動腕部 24…塗装ガン
30、32…モータ 39…伝達機構
40、42、46、108、120、130…回転軸
44、48、50、80…シール型ベアリング
Claims (2)
- 塗装ブースと、
前記塗装ブース内に気密状態で臨む固定腕部と、
前記固定腕部の先端部に回動可能に装着される回動腕部と、
前記回動腕部の先端部に変位可能に装着される塗装ガンと、
前記塗装ブースの外部にあって前記固定腕部に連結され、回動腕部および前記塗装ガンを駆動する駆動源と、
前記固定腕部を介して前記駆動源の駆動力を前記回動腕部および前記塗装ガンに伝達する伝達機構とを備え、
前記固定腕部に前記伝達機構を構成する第1の回転軸と第2の回転軸と第3の回転軸とを同軸で配設し、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第2の回転軸と前記第3の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第2の回転軸と前記回動腕部を構成する第1の回動腕部との間にシール型軸受部材が介装され、
前記第1の回動腕部に第4の回転軸と第5の回転軸と軸受を介して第2の回動腕部が連結され、
前記第2の回動腕部に第6の回転軸を介して前記塗装ガンが設けられ、
前記第1〜第3の回転軸の少なくとも一端部が前記塗装ブース内でカバー部材によって囲繞されていることを特徴とする塗装装置。 - 請求項1記載の塗装装置において、
前記シール型軸受部材は、内輪の外周部と外輪の内周部との間に摺動自在に係合するシール部材を有することを特徴とする塗装装置。
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