JP7425919B1 - 塗装ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態の塗装ロボット10は、自動車製造の工場における塗装ラインに位置する車両または車両部品(以下、車両の一部となる車両部品も車両として説明する)といった塗装対象物に対して、「塗装」を行うものであり、塗膜を塗装対象物の表面に形成して、その表面の保護や美観を与えることを目的としている。したがって、所定時間毎に、塗装ラインに沿って移動してくる車両に対し、一定の時間内に所望の塗装品質にて、塗装を行う必要がある。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る塗装ロボット10の全体構成を示す概略図である。図1に示すように、塗装ロボット10は、ロボット本体20と、塗装ヘッドユニット50とを主要な構成要素としている。図1に示す塗装ロボット10は、その一例として、6軸の垂直多関節ロボットを示しているが、当該塗装ロボット10は、6軸以外の垂直多関節型、水平多関節型、直交ロボット等、どのようなタイプのロボットでも良い。
図1に示すように、ロボット本体20は、基台21と、第1~第6回転軸22a~22fと、脚部23と、第1回動アーム24と、第2回動アーム25と、回転アーム26と、リスト部27と、これらを駆動させるための不図示のモータと、を主要な構成要素としている。なお、脚部23からリスト部27までの部分は、ロボットアームR1に対応するが、基台21等のようなそれ以外の部分も、ロボットアームR1に対応するものとしても良い。
次に、塗装ヘッドユニット50について説明する。図2は、塗装ヘッドユニット50のうち、塗料を吐出させるノズル形成面52を正面視した状態を示す図である。図2に示すように、塗装ヘッドユニット50は、不図示のヘッドカバーを備え、そのヘッドカバー内に、種々の構成が内蔵されている。図2に示すように、ノズル形成面52には、ノズル54が塗装ヘッドユニット50の長手方向に対して傾斜する方向に連なるノズル列55が複数設けられている。かかるノズル列55には、本実施の形態では、主走査方向(Y方向)の一方側(Y2側)に存在する第1ノズル列55Aと、主走査方向の他方側(Y1側)に存在する第2ノズル列55Bとが設けられている。
次に、塗装ヘッドユニット50の他の構成について説明する。図6は、他の塗装ヘッドユニット50のノズル形成面52の構成を示す平面図である。図6に示すように、複数のノズル54が塗装ヘッド53の短手方向(幅方向;Y方向)に沿って並ぶことでノズル列55を構成するようにしても良い。なお、図6に示す構成では、複数のノズル54が塗装ヘッド53の短手方向(幅方向;主走査方向)に並んでノズル列55を構成しているが、1つの(単一の)ノズル54のみが塗装ヘッド53の短手方向(幅方向;主走査方向)に配置される構成としても良い。すなわち、ノズル列55が1つのノズル54から構成されていても良い。
次に、塗料供給機構70およびその塗料供給機構70が備える気泡除去部材および流量計について説明する。
以上のような、オリフィス96が塗料供給路72に設けられている場合における、実験結果について、図12に基づいて説明する。
以上のような構成の塗装ロボット10においては、液滴を吐出する複数のノズル54と、駆動することでノズル54から液滴を押し出すための圧電基板62を備える塗装ヘッド53を備える塗装ヘッドユニット50と、塗装ヘッドユニット50を先端に装着すると共に、当該塗装ヘッドユニット50を所望の位置へ移動させるロボットアームR1と、ロボットアームR1と塗装ヘッドユニット50の間に亘って設けられている塗料供給機構70と、を備える。そして、塗料供給機構70は、塗装ヘッド53に向けて塗料を供給する塗料供給路72と、塗装ヘッド53の塗料排出側に接続され、ノズル54から吐出されなかった塗料を回収する戻り流路73と、塗料供給路72に設けられ、制御された空気圧に応じて弁開度を調整可能なAOPR92(空圧制御弁)と、塗料供給路72においてAOPR92(空圧制御弁)よりも塗装ヘッド53側に向かう下流側またはAOPR92(空圧制御弁)よりも上流側に設けられ、AOPR92(空圧制御弁)に供給される塗料の圧力を上昇させるオリフィス96(圧力昇圧機構)と、を備えている。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態以外に、種々変形可能である。以下に、変形例について説明する。
Claims (5)
- 車両の塗装を行う塗装ロボットであって、
液滴を吐出する複数のノズルと、駆動することで前記ノズルから前記液滴を押し出すための圧電基板を備える塗装ヘッドを備える塗装ヘッドユニットと、
前記塗装ヘッドユニットを先端に装着すると共に、当該塗装ヘッドユニットを所望の位置へ移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームと前記塗装ヘッドユニットの間に亘って設けられている塗料供給機構と、を備え、
前記塗料供給機構は、
前記塗装ヘッドに向けて塗料を供給する塗料供給路と、
前記塗装ヘッドの塗料排出側に接続され、前記ノズルから吐出されなかった前記塗料を回収する戻り流路と、
前記塗料供給路に設けられ、制御された空気圧に応じて弁開度を調整可能な空圧制御弁と、
前記塗料供給路において前記空圧制御弁よりも前記塗装ヘッド側に向かう下流側または当該空圧制御弁よりも上流側に設けられ、前記空圧制御弁に供給される前記塗料の圧力を上昇させる圧力昇圧機構と、
を備え、
前記圧力昇圧機構は、前記塗料供給路の内径が狭められたオリフィスであると共に、
前記オリフィスは、単一の孔部または複数の孔部から構成されている、
ことを特徴とする塗装ロボット。 - 請求項1記載の塗装ロボットであって、
前記戻り流路には、電気的な操作によって弁開度を調整可能な電気操作弁が設けられている、
ことを特徴とする塗装ロボット。 - 請求項1記載の塗装ロボットであって、
前記圧力昇圧機構は、前記塗料供給路を流れる前記塗料に含まれている異物を除去する除去フィルタである、
ことを特徴とする塗装ロボット。 - 請求項1記載の塗装ロボットであって、
前記塗料供給機構には、前記塗料供給路と前記戻り流路とを接続すると共に前記塗装ヘッドと並列状態で前記塗料を流通させるバイパス流路が設けられていて、
前記圧力昇圧機構は、前記バイパス流路よりも前記塗料供給路の上流側に設けられている、
ことを特徴とする塗装ロボット。 - 請求項1記載の塗装ロボットであって、
前記オリフィスは、前記塗料が流れる流路の開度を調整可能としている、
ことを特徴とする塗装ロボット。
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