JP5576852B2 - 塗装ロボット - Google Patents
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Description
Claims (30)
- 塗装ロボット(1)により案内されるアトマイザ(7)により、塗装される外面および塗装される内面を有する車両本体を塗装するための塗装ロボット(1)であって、
前記塗装ロボット(1)は、前記車両本体の外面を塗装するためおよび内面を塗装するための両方に適切であり、前記アトマイザ(7)を空間的に位置決めするための1以上のロボットアーム(3、4、5)及び前記ロボットアーム(3、4、5)のうち末端のロボットアーム(5)に載置されている色チェンジャー(8)を備え、
前記色チェンジャー(8)は、
a)異なった色の塗料を供給するために入口側に設けられている複数の色フィードライン(13、13.1、13.2)であって、選択的に前記色フィードライン(13、13.1、13.2)を閉塞または開放する色バルブ(F1、F2、…Fn)がそれぞれに個別に配置されている色フィードライン(13、13.1、13.2)と、
b)前記色チェンジャー(8)により選択された前記塗料を前記アトマイザ(7)に送るために出口側に設けられている共通の色ライン(25)と、
c)各前記色フィードライン(13、13.1、13.2)により供給される複数のドッキング・ポイント(15)と、
d)前記ドッキング・ポイント(15)の1つへ選択的にドッキング可能であり、ドッキングされた状態で、前記塗料を関連する前記色フィードライン(13、13.1、13.2)から引き出し、引き出された前記塗料を前記共通の色ライン(25)に供給する、色抽出装置(16)と、
を含み、
e)前記色抽出装置(16)および前記ドッキング・ポイント(15)は、互いに相対的に移動可能、または、互いに無関係に移動可能であり、
f)前記色バルブ(F1、F2、…Fn)は、いずれも、制御信号により制御され、ならびに、
g)前記制御信号は、それぞれドッキングされた前記ドッキング・ポイントを介して前記色抽出装置(16)からそれぞれの前記色バルブ(F1、F2、…Fn)まで通過するので、前記色抽出装置(16)が関連する前記ドッキング・ポイントへドッキングする場合にだけ、前記制御信号は前記色バルブ(F1、F2、…Fn)のうちの1つに到達できる
ことを特徴とする塗装ロボット(1)。 - 前記色バルブ(F1、F2、…Fn)は、いずれも、制御空気による空気作用により制御され、前記制御空気は、前記色抽出装置(16)がドッキングできる更なるドッキング・ポイント(71)により供給される
ことを特徴とする請求項1に記載の塗装ロボット(1)。 - a)塗装される前記車両本体は、本体開口を有し、
b)前記本体開口を通して前記車両本体の内部に前記アトマイザ(7)を配置するために、少なくとも前記末端のロボットアーム(5)は、その長手方向の軸に直角に測定される方向に、十分に平坦かあるいは狭いように寸法を定められ、
c)アームが水平位置にあるときのアトマイザ側の端の領域での前記末端のロボットアーム(5)の高さは300mm以下であり、
d)アームが水平位置にあるときのアトマイザ側の端の領域での前記末端のロボットアーム(5)の幅は250mm以下である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の塗装ロボット(1)。 - 前記車両本体は窓開口およびドア開口を有することを特徴とする請求項3に記載の塗装ロボット(1)。
- 前記(b)において、前記本体開口を通して前記車両本体の内部に前記アトマイザ(7)を配置するために、前記末端のロボットアーム(5)は、アームが水平位置にあるとき垂直方向に、十分に平坦かあるいは狭いように寸法を定められることを特徴とする請求項3または4に記載の塗装ロボット(1)。
- 制御ループが、前記色フィードラインまたは前記色バルブの前記ドッキング・ポイント(15)に関して、前記色抽出装置(16)の位置決めのために設けられ、前記制御ループは、前記ドッキング・ポイントに対する前記色抽出装置(16)の位置を測定する測定装置(32)を有し、測定された位置を公称値に対応させるため、記憶された公称位置値と測定値を比較すること、および/または、
少なくとも一つの心合わせ部材が、前記色抽出装置(16)または前記ドッキング・ポイント(15)を有する前記色チェンジャー(8)の構成部品(12、16)のうちの少なくとも一方に配置され、前記心合わせ部材は、ドッキング工程の間、前記構成部品の他方の受入れ開口に係合していること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。 - 記憶されたコントロールデータにより制御されることができるサーボ空気圧駆動装置(17)または電気サーボ駆動装置が、前記色抽出装置(16)と前記色チェンジャーの前記ドッキング・ポイント(15)との間の相対的な動作のために設けられることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。
- a)フラッシング剤により前記色チェンジャー(8)の前記ドッキング・ポイント(15)を洗浄するための第1のフラッシング回路と、
b)フラッシング剤により前記色チェンジャー(8)と前記アトマイザ(7)との間の前記共通の色ライン(25)を洗浄するめの第2のフラッシング回路と、
を備え、
前記ドッキング・ポイント(15)が、前記共通の色ライン(25)から独立し且つ別々に洗浄されるように、前記第1のフラッシング回路は、前記第2のフラッシング回路から分離している、または、分離可能である
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。 - a)前記第1のフラッシング回路および前記第2のフラッシング回路を互いに分離するために、分離バルブ(FGV/F、V1/PL)が、前記色抽出装置(16)の前記共通の色ライン(25)に配置され、
b)前記第1のフラッシング回路は、第1のフラッシング剤バルブ(V)を介して第1のフラッシング剤フィードライン(27)から、分離バルブ(FGV/F、V1/PL)上流の前記共通の色ライン(25)に、前記ドッキング・ポイント(15)に、そして、最終的に第1の戻し弁(RF2)を通って、第1のもどり管路(28)へ通じ、
c)前記第2のフラッシング回路は、第2のフラッシング剤フィードライン(26)から、第2のフラッシング剤バルブ(V/Po)を経て、前記分離バルブ(FGV/F、V1/PL)の下流の前記共通の色ライン(25)を通り前記アトマイザ(7)に、そして、最終的に第2の戻し弁(RF1)を介して第2のもどり管路(29)に、または、前記アトマイザ(7)のメイン・ニードル・バルブ(HN)を介して通じる
ことを特徴とする請求項8に記載の塗装ロボット(1)。 - 後の再利用のために、残りの塗料を排除するためのフラッシング剤によって、前記共通の色ライン(25)に残る塗料を、前記色チェンジャー(8)を通して関連する色フィードライン(13、13.1、13.2)へ押し戻すために、第3のフラッシング剤フィードライン(31)が、前記アトマイザ(7)に配置される第3のフラッシング剤バルブ(AV1/V)を介して、前記アトマイザ(7)の前記メイン・ニードル・バルブ(HN)の上流の前記共通の色ライン(25)に開くことを特徴とする請求項9に記載の塗装ロボット(1)。
- a)前記第3のフラッシング剤バルブ(AV1/V)の上流の前記第3のフラッシング剤フィードライン(31)に配置されたフラッシング剤計量手段(30)であって、前記第3のフラッシング剤バルブ(AV1/V)が開かれたときに、前記フラッシング剤計量手段(30)にあるフラッシング剤を前記共通の色ライン(25)に押し出すことができるフラッシング剤計量手段(30)が設けられていること、および/または、
b)前記第3のフラッシング剤フィードライン(31)を介して前記フラッシング剤計量手段(30)を制御可能に満たすための第4のフラッシング剤バルブ(AV2/V)が設けられていること
を特徴とする請求項10に記載の塗装ロボット(1)。 - a)前記フラッシング剤計量手段(30)はそれぞれドッキングされた前記色バルブ(F1、F2、…Fn)と前記アトマイザ(7)の前記メイン・ニードル・バルブ(HN)との間の前記共通の色ライン(25)の充填量と実質的に同一である計量容積を有し、および/または
b)前記フラッシング剤計量手段(30)は、計量シリンダまたはピッギング管であり、および/または
c)前記フラッシング剤計量手段(30)は、電気的に、または、空気作用により、駆動される
ことを特徴とする請求項10または11に記載の塗装ロボット(1)。 - ドッキング状態で、前記色抽出装置(16)とそれぞれの前記ドッキング・ポイント(15)とを機械的に固定させるための締め付け装置(8、19、20)を備えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。
- 前記締め付け装置(19、20)は、移動可能な締め付け構成要素(19)がラッチ係合する、アンダーカットを有する溝(18)を備えることを特徴とする請求項13に記載の塗装ロボット(1)。
- 前記溝(18)は、その上部溝側面だけにアンダーカットを有し、より下部の溝側面上にはアンダーカットを有しないことを特徴とする請求項14に記載の塗装ロボット(1)。
- a)前記末端のロボットアーム(5)上または内に取り付けられている塗料圧力調整器(9)、および/または、
b)塗布される塗料を量るための、前記末端のロボットアーム(5)上または内に取り付けられている計量ポンプ(10)であって、入口側で前記色チェンジャー(8)に、出口側で前記アトマイザ(7)に、それぞれ、接続されている計量ポンプ(10)、および/または、
c)前記ドッキング・ポイント(15)に対し前記色抽出装置(16)を移動させるためのアクチュエータ(17)であって、前記末端のロボットアーム(5)内に配置されるアクチュエータ(17)、
を備える
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。 - 前記アクチュエータ(17)はサーボ―空気圧アクチュエータであることを特徴とする請求項16に記載の塗装ロボット(1)。
- 前記塗料圧力調整器(9)および/または前記アクチュエータ(17)および/または前記計量ポンプ(10)が配置される共通の接続ブロック(21)を備えることを特徴とする請求項16または17に記載の塗装ロボット(1)。
- 個々の前記色フィードライン(13、13.1、13.2)は、それぞれ、色接続によって、前記色チェンジャー(8)に接続され、
前記色接続は、
a)関連する前記色フィードライン(13、13.1、13.2)の挿入のための前記色チェンジャー(8)内の受入れ穴、
b)前記色フィードライン(13、13.1、13.2)の端の曲がった締め付け表面、
c)前記受入れ穴に実質的に直角で、前記受入れ穴に向かって開き、且つ、内側にネジ山を有する、前記色チェンジャー(8)内の締め付け穴、
d)前記締め付け穴にねじ込まれ、ねじ込まれた状態において、前記色フィードライン(13、13.1、13.2)の締め付け表面をその自由端によって押圧し、これにより、前記色フィードライン(13、13.1、13.2)を軸方向に固定して締め付ける、締め付けネジ(24)
を有する
ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。 - 少なくとも、ドッキングしている前記色チェンジャーの移動可能な前記色抽出装置(16)は、前記アトマイザ(7)にある2本の並列色ライン(25A、25B)およびバルブ構造(FA、FB)を介して、前記アトマイザの出口弁に接続される、少なくとも一つのドッキング入口(40、41)を有し、
前記2本の並列色ライン(25A、25B)は、交互に異なる色を前記アトマイザ(7)へ搬送して、交互に洗浄可能であり、
そして、ドッキング色チェンジャーの移動可能な前記色抽出装置(16)は、少なくとも一つの前記ドッキング入口(40、41)を洗浄するための装置(V、PL、LSV、LRF)、および/または、前記2本の並列色ライン(25A、25B)から、前記バルブ構造(FA、FB)までを洗浄するための装置(LVPLA、LVPLB)であって、前記バルブ構造(FA、FB)は、前記アトマイザ(7)内に配置されている、および/または、該装置に接続されている装置(LVPLA、LVPLB)を有する
ことを特徴とするドッキング・カラー・チェンジャを設けた請求項1乃至19のいずれか1項に記載の塗装ロボット(1)。 - バルブ・ハウジング・パーツ(50)の内部で移動可能なニードル弁として設計されている自動制御可能な第1のバルブ(FA)、および、前記第1のバルブ(FA)に接続されている自動制御可能な第2のバルブ(RFA)を含む弁配置であって、
前記第2のバルブ(RFA)の制御入口または出口は、前記第1のバルブ(FA)の前記バルブ・ハウジング・パーツ(50)の内部において、配置されるかまたはラインを介してこの内部に接続される
ことを特徴とする請求項20に記載の塗装ロボット(1)。 - 前記塗料圧力調整器(9)および前記計量ポンプ(10)は、前記共通の接続ブロック(21)内でいかなる接続管もなく一体化されることを特徴とする、塗料圧力調整器(9)および計量ポンプ(10)を備える請求項18に記載の塗装ロボット(1)。
- 前記塗料圧力調整器(9)は前記計量ポンプ(10)上に直接設置されることを特徴とする請求項22に記載の塗装ロボット(1)。
- カラー・バー(12)は、取り外し可能に互いに取り付けられる多くのモジュール(67、77)により構成され、前記モジュール(67、77)の各は少なくとも一つの色バルブ(F、14、14´)および前記色バルブに接続される少なくとも一つの前記ドッキング・ポイント(15)を有することを特徴とする、前記カラー・バー(12)および前記カラー・バーに対して移動可能である色抽出装置(16)により形成されるドッキング色チェンジャー(8)を含む請求項1乃至23のいずれか1項に記載の塗装ロボット。
- 各前記モジュール(67、77)は、前記カラー・バー(12)の長さ方向に対し平行である前記カラー・バーの側面(66)に、横断方向に、または、垂直に、それぞれの中央軸により挿入された、少なくとも2つの前記色バルブ(14、14´)を有し、そこで、前記モジュールの前記色バルブ(14、14´)の中央軸は、前記カラー・バーの長さ方向に第1の値(VV)で互いに関しオフセットされ、且つ、前記長さ方向に対し垂直な方向に第2の値(A)で離間しており、そして、前記第1の値(VV)および前記第2の値(A)は、少なくともいくらかのモジュールの範囲内で同一であり、そして、前記ドッキング・ポイントは、前記側面(66)と反対側の前記カラー・バー(12)の側面に位置していることを特徴とする請求項24に記載の塗装ロボット。
- 前記ドッキング・ポイントは、前記色バルブ(14、14´)の中央軸線と同じ前記第1の値(VV)で互いに関しオフセットされ、且つ、前記色バルブ(14、14´)の中央軸線と同じ前記第2の値(A)で互いに離間していることを特徴とする請求項25に記載の塗装ロボット。
- 各前記モジュール(67、77)は、前記側面(66)に直角に、前記カラー・バー(12)の上側から前記カラー・バーの下側にまで延びる、曲がった輪郭を有する横表面(68、69)を有し、隣接する前記モジュールの横表面は、互いに接合し、前記横表面(68、69)は、上側および下側から始まり、上側および下側に対して最初は横断方向にまたは垂直に、続いて前記カラー・バーの長さ方向に方向平行に曲がり、そして、最終的に再度、上側および下側に、横断方向にまたは垂直に亘り、ここで、前記モジュールの2つの曲がった前記横表面(68、69)は互いに平行に、あるいは相互に鏡像の関係にあることを特徴とする請求項25または26に記載の塗装ロボット。
- 外部の色ラインに接続可能であり、中央軸を有する、少なくとも一つの接続構成要素(22)が、前記モジュール(67、77)の上側で、前記カラー・バー(12)の長さ方向にある角度で傾斜する端面(65)に、垂直に中央軸により挿入され、そして、前記モジュールの内部の関連する前記色バルブ(14、14´)に接続されることを特徴とする請求項24乃至27のいずれか1項に記載の塗装ロボット。
- 少なくとも一つの前記モジュール(127)が、前記カラー・バー(12)に挿入されるかまたは挿入可能であり、前記モジュールの前記ドッキング・ポイント(15´´)が、前記カラー・バー(12)の長さ方向と平行に、隣接する前記モジュール(77)の前記ドッキング・ポイント(15´)の列中にあり、そして、前記モジュール(127)の接続本体(130)に前記色バルブ(F)を介して前記モジュール(127)の内部において、接続され、そこでは、色素材を前記モジュール(127)へ搬送するピグのためのピギング管(135)が、接続されるかまたは接続可能であることを特徴とする請求項24乃至28のいずれか1項に記載の塗装ロボット。
- 前記ピギング管(135)の接続本体(130)に続いて、もどり管路(136)および/またはライン(137)に、前記ピギング管(135)を通してピグを押し戻すための圧縮空気または別の押し出し媒体を供給するための、1つまたは2つの更なる接続本体(132、133)が設けられ、そして、前記モジュール(127)は、前記押し出し媒体のため、前記もどり管路(136)および/またはライン(137)へのそれぞれのバルブ(RF、PLM)を含むことを特徴とする請求項29に記載の塗装ロボット。
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