JPH01130751A - ロボット取付け用スプレーガン - Google Patents

ロボット取付け用スプレーガン

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JPH01130751A
JPH01130751A JP63243791A JP24379188A JPH01130751A JP H01130751 A JPH01130751 A JP H01130751A JP 63243791 A JP63243791 A JP 63243791A JP 24379188 A JP24379188 A JP 24379188A JP H01130751 A JPH01130751 A JP H01130751A
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air
robot
manifold
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はコーティング装置に関し、詳細には、プログラ
マブル産業用ロボットに取付けるための改良したスプレ
ーガンに関する。スプレーガンは遠隔のプログラマブル
コントローラによって完全に制御され保守が容易である
。
（背景技術） 自動製造ラインにおいてスプレーガン、を用いる１つの
方法は、プログラマブル産業用ロボットにスプレーガン
を取付けることである。ロボットは、スプレー塗布に用
いられるとき、２．３の利点を宥゛する。ロボットアー
ムのフレキシビリティが車両ボディのような極めて不規
則な形状をコーティングすることを可能にする。ロボッ
トアームは車両ボディの不規則な表面にしたがい、ボデ
ィ内に達することもできる。また、ロボットは異なった
形状を有する物品を連続的にコーティングするようにプ
ログラムされることができ、また直前にコーティングさ
れた物品とは異なった物品をコーティングするようにプ
ログラムされることもできる。
通常、手首（リスト）がスプレーガンを取付けるために
ロボットアームの端に取付けられている。
アームは空間内にスプレーガンを位置決めするように移
動し、手首はアームの端に対してスプレーガンの姿勢を
決める２つまたは３つの運動軸を与える。しかしなから
ロボットの操作を邪魔することなくアームおよび手首に
取付けられる重量に制限がある。また、スプレーガンの
全体の寸法を制限することも望ましい。過去においては
、多くのロボット取付は式スプレーガンは不必要に大き
く保守が困難であった。ロボット取付は式スプレーガン
はロボットから容易にはずすことができず、ときには修
理のために過度の停止時間を要した。
理想的には、スプレーガンは停止時間を最少にするよう
にロボットの手首から容易にはずされ、交換される。は
ずされたスプレーガンが製造を不必要に遅らせることな
く保守される。
自動スプレー装置で使用される遠隔作動スプレーガンが
、伝統的には、装置のプログラマブルコントローラによ
ってトリガーされるソレノイド制御式空気バルブを用い
て、作動されている。ソンノイドバルブはスプレーブー
スの外部に通常は配置されており、電気−空気キャビネ
ット内に配置されている。キャビネットから比較的長い
空気ラインがスプレーガンに連結している。この設計思
想は、空気ラインの容積のためにガントリガー時間の無
視できない遅延を生じさせる。このことは、塗料をガン
およびその供給ラインから廃棄する際にガンがオンおよ
びオフに数回トリガーされるときのカラー変更サイクル
中特に重要な問題となる。
スプレーガンがプログラマブルスプレー塗布ロ　　−ポ
ットで用いられるとき、空気および流体の両方の一定時
間内の制御が達成されなければならない。
ロボットは、例えば１秒当たり４フイート（約１２０ｃ
ｍ）の通常の速度で動く。このことは５０ミリ秒当なり
約２．５インチ（約６．３５ＣＩＩ＋）のスプレーガン
の移動に変換できる。したがって、もしソレノイド作動
式空気トリガーバルブがスプレーガンからかなりの距離
に配置されているならば、長い距離に伴う長い遅延がこ
の装置の固有の問題となる。さらに、教示スプレーブー
ス内でロボット塗布径路およびトリガー点をプログラム
することが自動車産業においては一般に行われている。
このプログラムは次に実際の塗料スプレーブースにアッ
プロードされる。各塗料スプレーブースは空気ソレノイ
ド制御バルブに対して異なった位置を有しているかもし
れない。このことは、ガンおよび制御バルブの間のホー
スの長さが異なった長さであることを意味する。これら
の異なった長さはバルブおよびガンの間に異なった応答
時間を生じさせる。　゛ 単一の空気ラインが噴霧化空気およびパターン成形空気
をガンノズルに供給するためにスプレーガンに共通に連
結される。ガンは噴霧化空気およびパターン成形空気を
制御する別個のバルブを有するかもしれない。しかしな
から、これらのバルブは装置のコントローラによって遠
隔から調節できない。最も良いものとしては、装置のコ
ントローラがパターン成形空気バルブを独立にオンおよ
びオフし円形スプレーパターンまたはファン（扇形）パ
ターンのいずれかを選択できる。ファンパターンの寸法
はスプレーガンにおいて人手によって調節されなければ
ならない。
（発明の開示） 本発明のスプレーガンは製造ラインで一般に使用される
形式のプログラマブル産業用ロボットに取付けられるよ
うに設計されている。スプレーガンは、一般に、ロボッ
トアームの端の手首に取付けられたハウジングと、ハウ
ジングに取付けられたマニホルドと、マニホルドに着脱
自在に取付けられたスプレーヘッドと、を有している。
ハウジング、マニホルドおよびスプレーヘッド本体は比
較的軽量の非導電性材料から作られる。ハウジング内に
配置した電源モジュールは低電圧を高電圧に変換し、高
電圧が噴霧化したコーテイング液体材料を静電的に荷電
するためにマニホルドを通してスプレーヘッドに与えら
れる。
スプレーガンは、スプレーヘッドが個々の流体および電
気ラインを切断する必要なしに容易に取りはずされ容易
に交換されるので、容易に保守することができる。取り
はずしたスプレーヘッドはコーティング装置に対して最
少の停止時間で保守できる。また、電源モジュールも保
守中の停止時間を最少にするように容易に交換できる。
マニホルドは、液体、噴霧化空気、パターン成形空気お
よびパイロット空気をスプレーヘッドに供給し、リター
ン流体をスプレーヘッドから受入れる流路を有する。ス
プレーヘッドは、マニホルド内の液体流路から受入れた
噴霧化したコーテイング液体を噴射するための、パイロ
ット空気に応答するトリガー作動式バルブを有している
。マニホルドは、パイロット空気に応答する、噴霧化、
空気およびパイロット空気流路内の通常は閉じたバルブ
を有している。マニホルドの単一の作動バルブが装置の
コントローラからの電気信号に応答してパイロット空気
を噴霧化空気バルブおよびパターン空気バルブ、並びに
スプレーへラドトリガーに同時に供給するか、またはハ
ウジング内に配置した２つの別個のバルブが装置のコン
トローラからの同期した電気信号に応答してパイロット
空気を噴霧化空気バルブおよびパターン空気バルブに、
スプレーへラドトリガーとは別個に供給する。スプレー
ガン中に作動バルブを取付けることによって先行技術の
装置に存在したトリガー遅延が実質的に解消される。
マニホルドは、また、液体流路中に空気制御式圧力レギ
ュレータおよびリターン流路中に空気制御式バルブを有
している。レギュレータおよびバルブはスプレーガンか
ら遠隔の位置から供給される空気によって制御される。
レギュレータ、リターンバルブおよびトリガーバルブを
スプレーヘッドのノズルの数インチ（約１０数ｃｍ　）
内に配置することによって、迅速で清浄なカラー変更サ
イクルが達成できる。圧力レギュレータおよびリターン
バルブはスプレーガンから他の部品をはずすことなしに
保守のためにマニホルドから容易に収はずせる。
（発明を実施するための最良のモード）次に、図面を参
照して本発明を説明する。
特に第１図を参照すると、自動コーティング装置２０は
プログラマブルロボット２２に取付けた本発明のスプレ
ーガン２１を有している。図示のロボット２２は、可動
アーム２４が取付けられたベース２３を有している。ス
プレーガン２１はアーム２４の端に固定された手首２５
に取付けられている。代表的なプログラマブルロボット
２２においては、アームは、作業環邊内の任意の所望の
位置にスプレーガン２１を位置決めすることを可能にす
る３つの運動軸を有し、手首は、所望の姿勢（方向）に
スプレーガン２１を向けることを可能にする付加的゛な
２または３つの運動軸を有する。
プログラマブルコントローラ２６は、ロボットアーム２
４を所望の径路を通って駆動し、かつアームが径路を通
って移動すると加工片にスプレーガン２１を向けるため
のプログラム指示を格納するようにロボット２２に接続
されている。ロボットおよびプログラマブルコントロー
ラ２６は先行技術において周知である。代表的には、ロ
ボットアーム２４はプログラミング中は操作によって径
路を導かれる。径路座標情報は内部のアーム位置センナ
によって同時に発生され、プログラマブルコントローラ
２６中に格納される。教示される径路座標がその後用い
られて、同様の加工片がコーティングされる毎に同一の
径路を繰返す。ある装置においては、プログラムデータ
は多数の異なった種類の加工片に対して格納される。異
なった加工片がコーティングステーションを通して運ば
れると、装置は各加工片を認識し、そのような加工片を
被覆する（コーティングする）ための適当なプログラム
を選択する。径路データに加えてプログラマブルコント
ローラ２６は、スプレーガンが加工片の表面上方を動か
されるときスプレーガン２１をオンおよびオフにトリガ
ーするための情報を格納する。コーティングサイクル中
、プログラマブルコントローラ２６は、選択した塗料源
２８または２つから塗料を供給するバルブを作動し、圧
縮空気源３０から圧縮空気を供給し、かつカラー変更す
イクル中溶剤源３１から溶剤を選択するために、同期信
号をバルブキャビネット２７に与える。カラー変更サイ
クル中、スプレーガン２１および接続したコーティング
材料ホースからの塗料および（または）溶剤は容器３２
中に捨てられてもよい。
スプレーガン２１の側面図が第２図に示されている。ス
プレーガン２１はロボットの手首２５（第１図）に取付
けたアダプタプレート３５にボルト止めされている。ス
プレーガン２１はハウジング３６を有し、ハウジング３
６は、アダプタプレート３５にボルト止めするためのフ
ランジ３７を一端に有し、ハウジングの他端４０に取付
けたマニホルド３９およびマニホルドに取付けたスプレ
ーヘッド４１を有している。マニホルド３９はボルト４
２によってハウジング３６に着脱自在に取付けられ、ス
プレーヘッド４１はボルト４３によってマニホルド３つ
に着脱自在に取付けられている。
高圧モジュール４４がスプレーヘッド４１から放出され
た噴霧化したコーティング材料に静電荷を付与するよう
に、低電圧、例えば約１２ボルトを高電圧例えば約１（
１０，（１００ボルトに変換するためにハウジング３６
内に配置されている。高圧モジュール４４は、一端に、
プログラマブルコントローラ２６（第１図）に適当なケ
ーブル（図示せず）を介して接続するためのコネクタ４
５を、および他端に、高電圧をマニホルドに与えるため
のコネクタ４６を、有している。多数の流体ホース（図
示せず）がコーテイング液体、噴霧化空気、パターン成
形空気、パイロット空気をマニホルド３つに供給しかつ
流体をマニホルド３つから戻すなめにハウジング７６を
貫通している。ホースは第１図に示すバルブキャビネッ
！・２７に連結されている。
詳細には以下に説明するが、マニホルド３９は、液体コ
ーティング材料、噴霧化空気、パターン成形空気および
パイロット空気をスプレーヘッド４１に供給し、スプレ
ーヘッド４１からのコーティング材料を戻す流路および
そのような材料および空気の流れを制御するバルブを有
している。マニホルド３９はスプレーヘッド４１の平ら
な面４８に当接する平らな面４７を有している。マニホ
ルド３９中の空気流路および流体流路は面４７および４
８においてスプレーヘッド４１中の対応する流路に接続
している。スプレーヘッド４１中の流路はコーティング
材料および噴霧化空気をノズル組立体４９に運びかつ所
望のファン成形したパターンを有する噴霧化したコーテ
ィング材料のスプレーを形成するように空気キャップ５
０中の流路にパターン成形空気を運ぶ。面４７はハウジ
ング３６の軸線に対して任意の所望の角度で成形されて
もよい、第２図に示すように、スプレーガン２１はハウ
ジング３６の軸線から約６０度の角度で噴霧化したコー
ティング材料を放出する。ハウジングの軸線から０度か
ら９０度までの角度が特定のコーティング操作において
ロボットに最適なフレキ、シビリテイを与えるように選
択できる。
第３図はハウジング３６の断面図を示す、ハウジングの
フランジ３７はボルト５４を収容するための複数の離れ
て置いた孔５３を有し、ボルト５４はフランジ３７をア
ダプタプレート３５に連結している。ハウジング３６は
フランジ３７と端４０との間に全体的に管状に成形した
中央部分５５を有している。２つの離れて置かれたブラ
ケット５６が高圧モジュール４４を収容して保持するた
めに中央部分５５の内部に一体に形成されている。ブラ
ケット５６は高圧モジュール４４のシェル５９を収容す
るために離れて配置した側部５８を有している。シェル
５９は側部５８の頂部において内方に向いたフランジ６
０によって保持されている。このように、モジュール４
４はブラケット５６中に長手方向に゛挿入され横方向の
運動が制限されている。比較的大きな開口領域５７は流
木および空気ホースを支持するようにブラケット５６の
外部で中央部分５５を貫通している。ハウジング３６は
ガラス繊維補強ナイロンのような、マニホルド３９およ
びスプレーヘッド４１の重量を支持できる。非導電性材
料から成形される。
第４図は、高圧モジュール４４用のシェル５つの詳細を
示す、シェル５９はやはり非導電性材料から成形される
。ブラケット６１が低電圧コネクタ４５を取付けるため
にシェル５９の一端に取付けられている。高電圧コネク
タ４６はシェル５９の反対端に一体に成形されている。
コネクタ４６は環状凹部６３によって分離した複数の同
心的は環状突起６２を有する。高電圧電極６４はコネク
タ４６の中央に配置されている。電極６４は、例えば、
中央突起６５かられずかに突出するばねでもよい。突起
６２および６５および凹部６３は電極６４から半径方向
の表面を増加してアークまたは電気破壊を防止している
。従来の回路（図示せず）がコーティング材料に電荷を
与えるのに使用するために低電圧を高電圧に変換するよ
うにシェル５９内に取付けられている。回路は、例えば
低電圧直流を交流に変換する発振器、低電圧交流を中間
レベルの電圧に変換する昇圧変圧器および中間レベル電
圧を整流し中間レベル電圧を高電圧に倍増するコンデン
サ、ダイオードラダー回路網を含んでいる。
マニホルド３９の詳細は第５図−第１０図に示されてい
る。第５図および第６図に示すように、マニホルド３つ
は本体６つを有し、本体６９は全体的に断面円形であり
、かつハウジング３６と同一直径を有するセクション７
１とハウジング端４０によって収容される小径のセクシ
ョン７２との管に段部７０を有する。ねじ山付穴７３が
ボルト４２を受入れるようにセクション７２に形成され
ている。セクション７１の前部に対して面４７がマニホ
ルドおよびハウジング３６の中心軸線に対しである角度
で延びている。小径マニホルドセクシシン７２は端７４
で終わっており、端７６は高電圧コネクタ７５、バルブ
作動ソレノイドおよび以下のホースコネクタ、すなわち
コーティング材料入口コネクタ７７、噴霧化空気入口コ
ネクタ７８、パターン成形空気入口コネクタ７９、パイ
ロット空気入口コネクタ８０、コーティングレギュレー
タパイロット空気用コネクタ８１、廃棄バルブパイロッ
ト空気用コネクタ８２およびリターンまたは廃棄流体出
口コネクタ８３を有している。
第６図および第７図に示すように、コーティング材料コ
ネクタ７７はマニホルド本体６９内の流路８４を通して
圧力レギュレータ８５に連結され、さらに流路８６ｆ！
：通してマニホルド面４７の開口８７に連結している。
０リング８８が開口８７を囲むように面４７に配置され
ている。圧力レギュレータ８５は従来形式のものであり
、ダイアフラム組立体８９およびマニホルドセクション
７１内の段付開口９１内に取付けたバルブポペット９０
はキャンプ９２によって開口９１内に保持され、キャッ
プ９２は開口９１にねじ込まれている。キャップ９２は
マニホルドセクション７１の側部に露呈しておりハウジ
ング３６またはマニホルド３つを分解する必要なしにレ
ギュレータ８５の保守を可能にしている。レギュレータ
８５を組立てる際、ばね９３およびバルブポペット９０
が段付開口９１の内部部分９４に位置決めされる。ダイ
アフラム組立体８９が次に開口９１内に位置決めされ、
キャップが開口にねじ込まれる。ダイアフラム組立体８
９は、流路８６と連結しかつバルブボペツ１へ９０をレ
ギュレータパイロット空気室９６から分層する。コーテ
ィングレギュレータ空気コネクタ８１は流路９７を通し
て室９６に連結されている。開口８７においてスプレー
ヘッド４１に供給されるコーティング材料はレギュレー
タパイロット空気圧力の逆関数にある圧力を有する。レ
ギュレータパイロット空気圧力は、例えばプログラマブ
ルコントローラ２６（第１図）によって遠隔位置から設
定される。
スル−ヘッド４１からのリターン流体はマニホルド面４
７において開口９８に受入れらる。Ｏリング９９は開口
９８を囲むシールを形成するように而４７に取付けられ
ている。開口９８は、流路１（１０、廃棄バルブ１０１
、流路１０２を通して廃棄またはリターン流体コネクタ
８３に連結されている。バルブ１０１は圧力レギュレー
タ８５と同一であり、ばね１０３、バルブポペット１０
４、およびねじ山付キャップ１０７によって段付マニホ
ルド開口１０６に保持されたダイアフラム組立体１０５
を有する。廃棄バルブパイロット空気はコネクタ８２か
ら流路１０８を通してダイアフラム組立体１０５の１つ
の側部にある空気室１０９に供給される。室１０９内の
パイロット空気の圧力は、バルブ１０１が開放され流体
をスプレーヘッドから流すかまたは閉じられるときを決
定する。流木の戻りは、塗料がスプレーヘッド４１にま
たはスプレーヘッド４１から連続的に流れるような塗料
循環装置に使用されることもできる。または、最も一般
的には、流体の戻りは塗料カラー変更サイクル中に用い
られる。プログラマブルコントローラ２６は、例えばコ
ーティング操作の終了時に溶剤をスプレーヘッドに供給
するようにプログラムされてもよい。溶剤の大部分は、
廃棄バルブ１０１を開放するようにパイロット空気を制
御することによって流体戻しくリターン）を通して廃棄
容器３２に戻される。溶剤の極わずかな量がノズル組立
体４９を清浄にするためにスプレーヘッド４１から放出
される必要がある。溶剤が塗料流路を清浄にした後、空
気が溶剤を流路から排出するように材料供給流路および
リターン流路を通して循環されてもよい。種々の周知の
操作サイクルがスプレーヘッド４１に至るコーティング
材料流路を清浄にするために用いられることができる。
第６図、第８図および第９図を参照するに、マニホルド
３９を貫通する噴霧化空気およびパターン成形空気用流
路が示されている。噴霧化空気はコネクタ７８を通して
マニホルド本体６９の流路１１４に入り、流路１１４か
ら流路１１５を通り、バルブ１１６を通り、流路１１７
を通ってマニホルド面４７にある開口１１８に流れる。
同様に、パターン成形空気はコネクタ７９を通って入り
、流路１１９および１２０、バルブ１２１および流路１
２２を通ってマニホルド面４７にある開口１２３に流れ
る。バルブ１１６および１２１は市販のカートリッジバ
ルブであり、これらのバルブは通常は閉じられており、
パターン空気に応答して開くものである。
電圧がバルブ作動ソレノイド７６に供給されると、バル
ブカバー１２４内に取付けられたバルブが開放され、パ
イロット空気がコネクタ８０から供給されて両方のバル
ブ１１６および１２１を同時に開放し、噴霧化空気およ
びパターン成形空気の両方をスプレーヘッド４１に与え
る。パイロット空気はまたマニホルド流路１２５を通し
てマニホルド面４７にある開口１２６に同時に供給され
スプレーヘッド４１中のコーティング材料トリガーを作
動する。詳細には後述するが、パイロット空気は室内の
ピストンを動かしトリガーを作動する。室はマニホルド
本体６９を貫通している流路１２７を通して大気に連通
している。
第１０図はマニホルド本体６９を通る高電圧接続部の詳
細を示す。前述のように、マニホルド本体は非導電性材
料から作られている。コネクタ７５は、高圧モジュール
コネクタ４６にある環状突起６２および凹部６３と補足
的な複数の同心的環状凹部１２８および突起１２９の形
状である。
導電性コネクタ１３０が、モジュールコネクタ４６がマ
ニホルドコネクタ７５に挿入されるとき、高電圧電［６
４と接触するように中央凹部１３１に配置されている。
コネクタ１３２がマニホルド面４７に形成されている。
コネクタ１３２は複数の同心的環状凹部１３３および突
起１３４を有している。圧縮ばね電極１３５がコネクタ
１３２の中央に配置されている。ワイヤ１３６がマニホ
ルド本体６９を貫通し電極１３５を接点１３０に接続し
ている。
スプレーヘッド４１が第１１図−第１４図に詳細に示さ
れている。スプレーヘッド４１はスプレーガンバレル１
４１および円形取付はブラケット１４２を形成する本体
１４０を有している。ブラケット１４２は面４８を形成
しボルト４３用の複数の穴１４３を有し、ボルト４３は
スプレーヘッド４１をマニホルド３９に取付け、マニホ
ルドと整列させるものである。スプレーヘッド４１がマ
ニホルド３９に取付けられるとき、面４８における高電
圧コネクタ１４４はマニホルドのコネクタ１３２に係合
する。同時に、面４８はコーティング材料開口１４５、
噴霧化空気開口１４６、パターン成形空気開口１４７、
流体リターン開口１４８、トリガーバルブパイロット空
気開口１４９およびベント開口１１８を有し、これらは
それぞれマニホルド面４７上のコーティング材料開口８
７、噴霧化空気開口１１８、パターン成形空気開口１２
３、流体リターン開口２９８、トリガーバルブパイロッ
ト空気開口１２６およびベント流路１２７に連結される
０面４７上の０リングシール８８はコーティング材料開
口８７および１４５のまわりのシールを形成し、０リン
グシール９９は流体リータ開口９８および１４８のまわ
りのシールを形成する。Ｏリングシール１５１は面４８
に取付けられて噴霧化空気開口１１８および１４６のま
わりのシールを形成し、Ｏリングシール１５２は面４８
に取付けられてパターン成形空気開口１２３および１４
７のまわりのシールを形成し、Ｏリングシール１５３は
面４８に取付けられてトリガーパイロット空気開口１２
６および１４９のまわりのシールを形成する。
スプレーガンバレル１４１は段付中央開口１５４を有し
ている。流体ノズル１５５が開口１５４にねじ込まれて
おり、流体チップ１５６がノズル１５４にねじ込まれて
いる。空気キャップ５０はリテーナ１５７によってノズ
ル１５５に対して締付けられており、リテーナ１５７は
バレル１４１の端１５８上にねじ込まれている。コーテ
ィング材料トリガーバルブ１５９がノズル組立体４９か
らのコーティング材料の放出を制御するように段付開口
１５４および流体１５５内に取付けられている。トリガ
ーバルブ１５９はピストン１６０、ピストンロッド１６
２、後方ニードルセクション１６３および前方ニードル
セクション１６４を有している。ピストン１６０および
ピストンシール１６５は開口１５４の拡大端１６１内で
摺動自在に取付けられて開口端１６１をパイロット空気
室１６６および室１６７に分層している。
室１６７は面４８にあるベント開口１５０に至る流路１
６８を通して大気に連通している。面４８にあるパイロ
ット開口１４９は流路１６９を通して室１６６に連通さ
れている。ソレノイド７６が作動されると、パイロット
空気は室１６６に供給されピストン１６０が室１６７内
のリターンスプリング１７０の力に抗して動かされる。
ピストン１６０の移動はピストンロッド１６２および後
方ニードルセクション１６３によって前方ニードルセク
ション１６４に伝達され、前方ニードルセクション１６
４をバルブシート１７１から流体チップ１５６内に移動
する。
段付バレル開口１５４は流体ノズルの内部端１７３近く
に環状室１７４を形成している。第１３図および第１４
図に最も良く示すように、面４８にあるコーティング材
料開口１４５は流路１７５を通して室１７４に連結され
ている。面４８にある流体、リターン開口１４８は流路
１７６を通して室１７４の直径方向反対側に連結されて
いる。室１７４は流体ノズル１５５の半径方向流路１７
７を通して、前方ニードルセクション１６４が配置され
た中央室１７８に連結している。
パイロット空気がピストン１６０を移動させかつ前方ニ
ードルセクション１６４がシート１７１から移動すると
、コーティング材料は、開口１４５から、流路１７５、
室１７４、流路１７７および室１７８分通してスプレー
ヘッド４１中に流入し、流体チップ１５６中のオリフィ
ス１７９から放出される。
シート１８０は、室１７８からの流体漏れを防ぎなから
後方ニードルセクション１６３が流体ノズル１５５内の
円錐状後方開口を通して流体ノズル室１７８中で往復す
ることを可能にする。ばね１８２はワッシャ１８３を押
圧しシール１８０を円錐状開口１８１および後方ニード
ルセクション１６３に当接させる。
スプレーヘッド４１の高電圧コネクタ１４４は、マニホ
ルドコネクタ１３２上の凹部１３３および突起１３４に
補足的な複数の環状突起１８４および凹部１８５を有し
ている。中央凹部１８６内には、電気接点１８７がコネ
クタ１３２の高電圧電極１３５と接続するように配置さ
れている。接点１８７は、ワイヤ１８８、ばね１８２、
ワッシャ１８３および後方ニードルセクション１６３を
通して電極１８９に電気的に接続されている。好ましく
は、スプレーヘッド４１のすべての他の部品（ばね１７
０を除く）は、スプレーガン２１の安全性を増加するた
めに非導電性材料から製造される。電極１８９は前方ニ
ードルセクション１６４を貫通し、コーティング材料が
オリフィス１７９から放出され噴霧化されるとき、静電
荷をコーティング材料に与えるようにオリフィス１７９
を同軸的に貫通している。
噴霧化空気は開口１４６においてスプレーへ・ンド４１
に入り流路１９０および１９１（第１３図および第１４
図）を通って段付開口１５４に形成した環状室１９２に
入る。室１９２から、噴霧化空気が流体ノズル１５５内
の複数の流路を通って、流体ノズル１５５、流体チップ
１５６および空気キャップ５０の間に形成した環状室１
９４に流入する。噴霧化空気はコーティング材料オリフ
ィス１７つを囲む環状オリフィス１９５を通して室１９
４から放出される。空気キャップ５０は周知の構造のも
のでもよく、噴霧化を高めるために室１９４からの空気
を方向法めする付加的オリフィスを有してもよい。
パターン成形空気、すなわちファン空気は開口１４７に
おいてスプレーヘッド４１に入り、流路１９６および１
９７を通って、ガンバレル端１５８、流体ノズル１５５
、流体チップ１５６およびリテーナ１５７の間に形成さ
れた環状室１９６に流入する。室１９６から、パターン
成形空気は空気キャップ流路１９７によって噴霧化コー
ティング材料に向けられ、平らなまたは楕円ファン形状
を材料パターンに与える。
第１５図は、本発明のスプレーガンハウジングおよびマ
ニホルドの変形実施例を部分的に切欠いて示す断面図で
ある。スプレーガンハウジングおよびマニホルド１９８
はスプレーガン２１と同様なスプレーガンと共に作動す
る。スプレーガンハウジングおよびマニホルド１９８に
おいては、バルブ作動ソレノイド７６がハウジング３６
に取付けた２つのバルブ作動ソレノイド１９９および２
（１０に置換えられている。スプレーヘッド４１、マニ
ホルド本体６つまたはハウジング３６には変更がない。
バルブカバー１２４がバルブカバー１２４゛に置換えら
れており、バルブ力バー１２４°は削除したバルブ作動
ソレノイド７６用の取付は開口および流路をなくしてお
り、流路２０２を通して噴霧化空気バルブ１１６用のパ
イロット空気入口に連結されたホースコネクタ２０１と
、流路２０３を通してパターン成形空気バルブ用流路２
０３に連結されたホースコネクタ２０３と、流路２０６
を通してトリガー空気流路１２５に連結されたホースコ
ネクタ２０５と、を有している。
バルブ作動ソレノイド１９９は内部バルブを開放する電
気信号に応答してパイロット空気をホース２０７、コネ
クタ２０１および流路２０２に加えて噴霧化空気バルブ
１１６を作動し、それと同時にホース２０８、コネクタ
２０３および流路２０４にパイロット空気を加えパター
ン成形空気バルブ１２１を作動する。バルブ作動ソレノ
イド２（１０は内部バルブを開放する電気信号に応答し
てパイロット空気をホース２０９、コネクタ２０５およ
び流路２０６を通して流路１２５に加えてコーティング
材料トリガーバルブを作動する。
別個のバルブ１９９および２（１０を使用することによ
り、噴霧化空気およびパターン成形空気がコーティング
材料トリガーバルブを開放する前に与えるために、装置
のコントローラはバルブ１９９および２（１０の操作の
間に所望の遅れを与えるようにプログラムできる。
前述の記載から、スプレーガン２１はロボットに取付け
るのに適したコンバク１〜な構造を有する。
さらに、コーティング材料のトリガー圧カレギュレーシ
ョン（調節）、噴霧化空気、パターン成形空気流体リタ
ーン用のバルブがスプレーガンノズル組立体の数インチ
く約１０数Ｇ）以内に配置される。パイロット空気を制
御する電気的トリガーと組合さったこの配列は、スプレ
ーガンから遠隔の位置に配置したバルブを有する装置に
対してトリガー時間を著しく減少させる。バルブはスプ
レーガンに常に配置されているので、異なったベースに
ある数個のロボット取付は形スプレーガンは同一の応答
時間を有する。このことにより最初に教示スプレーベー
スでプログラムを作り、加工片に塗布するコーティング
の品質または均一性を失うことなく数個の異なったコー
ティングロボットにプログラムをアップロードすること
ができる。
操作フレキシビリティが遠隔位置から噴霧化空気および
パターン成形空気を供給する別個のラインを与えること
によって高められる。静電力源がロボットアームの端に
あるスプレーガンハウジング内に配置されて、高電圧ケ
ーブルをロボットアームに沿ってまたは通して配線する
必要性をなくしている。さらに、スプレーガンは最少の
停止時間で保守を容易に行うように設計されている。ス
プレーヘッドは迅速に交換でき、オフライン保守を可能
にする。マニホルド中のコーティング材料レギュレータ
および流体リターンバルブはスプレーガンを取りはずす
ことなしに交換できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のスプレーガンを取付けている産業用
ロボットおよびロボットおよびスプレーガンを制御する
プログラマブルコントローラを有するコーティング装置
の概略図である。 第２図は、本発明のスプレーガンの側面図である。 第３図は、便宜上流木ホースおよび電源回路を省略して
示す、第２図の線３−３に沿ったスプレーガンハウジン
グの断面図である。 第４図は、高圧電源モジュールの斜視図である。 第５図は、バルブマニホルドの側面図である。 第６図は、バルブマニホルドの背面図である。 第７図は、第６図の線７−７に沿った断面図である。 第８図は、第６図の線８−８に沿った断面図である。 第９図は、第６図の線９−９に沿った断面図である。 第１０図は、第６図の線１０−１０に沿った部分断面で
ある。 第１１図は、スプレーヘッドの背面図である。 第１２図は、第１１図の線１２−１２に沿った断面図で
ある。 第１３図は、スプレーヘッド本体の側面図である。 第１４図は、スプレーヘッド本体を部分的に切欠いて示
す背面図である。 第１５図は、スプレーガンハウジングおよびマニホルド
の変形実施例を部分的に切欠いて示す平面図である。 ２０・・・自動コーティング装置、 ２１・・・スプレーガン、 ２２・・・ロボット、 ２６・・・プログラマブルコントローラ、２７・・・バ
ルブキャビネット、 ３６・・・ハウジング、 ３９・・・マニホルド、 ４１・・・スプレーヘッド、 ４４・・・高圧モジュール。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ロボット取付け用スプレーガンにおいて、第一端
    および第二端を有するハウジングと、前記ハウジングの
    第一端をロボットに取付ける手段と、前記ハウジングの
    第二端を取付けられたバルブマニホルドと、を有し、前
    記ハウジングは前記第一端および第二端の間に流体導管
    用流路を形成しており、前記バルブマニホルドは前記ハ
    ウジングの外部に第一面と前記ハウジング内に第二面と
    を有しており、トリガーバルブおよびパイロット空気の
    前記トリガーバルブへの適用に応答して液体を放出し噴
    霧化する手段を有するスプレーヘッドを有し、前記スプ
    レーヘッドは前記マニホルドの第一面に着脱自在に取付
    けられる本体を有し、前記マニホルドは液体、噴霧化空
    気、パターン成形空気、パイロット空気を前記スプレー
    ガンに供給するための、前記第一面および第二面の間に
    個々の流路を形成しており、噴霧化空気を前記スプレー
    ヘッドに供給するためのパイロット空気に応答する、前
    記噴霧化空気流路に配置した通常は閉じた第一バルブ手
    段と、パターン成形空気を前記スプレーヘッドに供給す
    るためのパイロット空気に応答する、前記パターン成形
    空気流路に配置した通常は閉じた第二バルブ手段と、お
    よび前記第一バルブ手段および第二バルブ手段に同時に
    パイロット空気を供給しかつ前記トリガーバルブにパイ
    ロット空気を供給するためのトリガー信号に応答する、
    前記スプレーガン中の通常は閉じた作動バルブ手段と、
    を有する、ことを特徴とするロボット取付け用スプレー
    ガン。
  2. （２）請求項１記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記通常閉じたパイロットバルブ手段が電気ト
    リガー信号に応答することを特徴とするロボット取付け
    用スプレーガン。
  3. （３）請求項１記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記マニホルドが前記コーティング材料に配置
    した空気制御式圧力レギュレータと、前記コーティング
    材料に制御空気を供給して前記スプレーヘッドに供給さ
    れる液体の圧力を制御空気を供給して前記スプレーヘッ
    ドに供給される液体の圧力を制御するための、前記マニ
    ホルドおよびロボットから遠隔にある手段と、をさらに
    有することを特徴とするロボット取付け用スプレーガン
    。
  4. （４）請求項３記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記マニホルドが前記スプレーガンからの未噴
    射液体を取除く流体リターン流路と、前記リターン流路
    内に配置した空気制御式リターンバルブと、および前記
    リターンバルブを作動するように制御空気を供給して流
    体を前記液体流路から前記スプレーヘッドを通して前記
    リターン流路に流すための、前記マニホルドおよびロボ
    ットから遠隔に配置した手段と、をさらに有することを
    特徴とするロボット取付け用スプレーガン。
  5. （５）請求項４記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記マニホルドは前記ハウジングの外部にあり
    かつ前記第一面および第二面の間に配置した表面を有し
    、前記圧力レギュレータおよび前記リターンバルブは前
    記外部表面から着脱自在に前記マニホルドに取付けられ
    ていることを特徴とするロボット取付け用スプレーガン
    。
  6. （６）請求項４記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記スプレーヘッド本体、前記ハウジングおよ
    び前記マニホルドは非導電性材料から形成され、前記ス
    プレーヘッドは静電荷を噴霧化した液体に与える手段を
    有し、低電圧を静電圧に変換するための、ハウジング内
    に取付けた電源をさらに有し、前記マニホルドは静電圧
    を前記電源から受けて前記静電圧を前記スプレーヘッド
    に加える手段を有することを特徴とするロボット取付け
    用スプレーガン。
  7. （７）請求項１記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記マニホルドおよびロボットから遠隔にある
    位置から噴霧化空気を前記マニホルドの噴霧化空気流路
    に供給する手段と、前記マニホルドおよびロボットから
    遠隔にある位置からパターン成形空気を前記マニホルド
    のパターン成形流路に供給する手段と、供給される噴霧
    化空気およびパターン成形空気の圧力を独立して制御す
    るための、前記マニホルドおよびロボットから遠隔にあ
    る手段と、をさらに有することを特徴とするロボット取
    付け用スプレーガン。
  8. （８）請求項１記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記通常閉じた作動バルブ手段がパターン空気
    を前記第一バルブ、第二バルブ、前記トリガーバルブに
    同時に供給するための前記マニホルドにある単一の電気
    作動式バルブを有することを特徴とするロボット取付け
    用スプレーガン。
  9. （９）請求項１記載のロボット取付け用スプレーガンに
    おいて、前記通常閉じた作動バルブ手段が前記ハウジン
    グ内に配置した第三バルブおよび第四バルブを有し、前
    記第三バルブが電気トリガー信号に応答してパイロット
    空気を前記第一バルブおよび第二バルブに同時に供給し
    、前記第四バルブが電気トリガー信号に応答してパイロ
    ット空気を前記トリガーバルブに供給することを特徴と
    するロボット取付け用スプレーガン。
  10. （１０）自動コーティング装置において、可動アームを
    有するプログラマブルロボットと、前記ロボットアーム
    に取付けたスプレーガンと、前記スプレーガンへの噴霧
    化空気およびコーティング流体の運搬を制御するように
    前記ロボットアームに支持した電気作動式バルブ手段と
    、前記ロボットアームを駆動して前記スプレーガンをプ
    グラムした径路に沿って移動させかつ前記スプレーガン
    がプログラムした径路の所定部分にわたって移動させら
    れるとき前記バルブ手段を作動するプログラムを格納す
    るプログラマブルコントローラ手段と、を有することを
    特徴とする自動コーティング装置。
  11. （１１）請求項１０記載の自動コーティング装置におい
    て、前記バルブ手段が前記スプレーガンへの噴霧化空気
    の運搬を制御する第一バルブ手段と、前記スプレーガン
    へのコーティング流体の運搬を制御する第二バルブ手段
    と、を有し、前記プログラマブルコントローラ手段が前
    記第一バルブ手段および第二バルブ手段を選択的に作動
    するプログラムを格納することを特徴とする自動コーテ
    ィング装置。
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