JPH0431832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、対象物を、噴射孔がノズル軸線に
対して対向した設けられたＴ型ノズル（以下、単
にＴ型ノズルという）及び直射ノズルを用いて軽
量型ロボツトにより高圧の流体を用いて洗浄ある
いは塗装等（本明細書において、洗浄等という）
する方法に関する。

（従来技術） 近年、製造ライン等における省力化の一環とし
て、加工、組立て等の各作業にロボツトが盛んに
使用されはじめた。そして、加工作業の後に行わ
れるその部分の洗浄あるいは塗装作業等（以下、
洗浄作業等という）においても、上記作業と同様
に省力化のためロボツトが使用される。

従来、かかる洗浄作業等には、第６図に図示す
るような、ロボツトのハンド部１ａの軸線ｘ１と
同軸上（略同軸上も含む。本明細書において同
じ）に流路Ｆ及び噴射孔２ａが直線状に形成され
た噴射ノズル２Ａ（本明細書において、直射ノズ
ルという）、あるいは第７図に図示するような、
ロボツトのハンド部１ａの軸線Ｘ１と同軸上に形
成されている流路Ｆに連続して屈曲した噴射孔２
ａが形成された噴射ノズル２ｃ（以下、曲げノズ
ルという）が使用されていた。そして、上記噴射
ノズルは、第６図、第７図に図示するように、ノ
ズルブロツク４を介してロボツトのハンド部１ａ
の先端部分に取着され、該噴射ノズルを取着した
ハンド部１ａが関節部１Ｄの揺動軸Ｃを中心に自
在に揺動して、あるいは腕１ｄの軸線ｘ２を中心
に自在に回動等して、対象物（図示せず）に流体
等（粒体も含む。以下同じ）を噴射するよう構成
されていた。

（発明が解決使用とする課題） しかし、軽量型のロボツトを用いて、上記洗浄
作業等をする場合は、流体の噴射（吐出）圧力が
高い（70〜100Kg／cm²）ため、該直射ノズルを対
象物に対して所定角度以上傾斜させることができ
なかつた。即ち、高圧の流体を用いて洗浄等する
際、直射ノズルを対象物に対して傾斜させた場
合、流体等の噴射により該噴射方向と逆向（ノズ
ルの長手軸に対し交角を有する方向）に大きな反
作用力（以下、反力という）が生じ、そのためロ
ボツトの関節部に大きな曲げモーメントが作用し
て、関節部の許容負荷荷重以上の負荷を生じさせ
ることとなる。また、曲げノズルを用いて洗浄す
る場合にも、上記同様許容負荷荷重以上の負荷を
生じさせる。

また、ロボツトの関節部に許容負荷荷重以上の
曲げモーメントが作用しないよう、直射ノズルを
対象物に対して所定角度内で用いて洗浄作業等す
ると、変化させ得る噴射角度が極めて狭いことを
起因して噴射ノズルの移動距離（移動範囲）が大
きくなり、その結果洗浄作業等のタイムサイクル
が長くなる。

このため、従来はロボツトの関節部の許容負荷
容量の大きい重量型のロボツトを用いるか、また
は軽量型のロボツトを用いる場合には、噴射ノズ
ルを所定角度内で用いて、所定角度外の部分を洗
浄作業等する際には対象物を載置するテーブルに
回転動あるいは昇降動等の機能をもたせて洗浄作
業等していた。

しかし、重量型のロボツトは軽量型のものに比
べ価格が非常に高くなり、また軽量型のロボツト
を用いる場合には噴射ノズルを所定角度内で用い
るため移動距離（移動範囲）が大きくなり且つテ
ーブルの回転動に時間を要し、洗浄作業等のタイ
ムサイクルが長くなる。

本発明は上記現況に鑑み行われたもので、価格
的に安価な軽量型ロボツトでもって、作業サイク
ルタイムの短い、効率のよい洗浄等の方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかる洗浄等の方法は、関節部を中心
に腕部が自由度を有するよう構成された軽量型の
ロボツトを用いて対象物を高圧の流体により洗浄
等する方法において、ロボツトの腕に取着された
噴射ノズルが洗浄等する部分に対して一定噴射角
度内にある部分は直射ノズルで、その他の部分は
Ｔ型ノズルに適宜持ち替えて洗浄等するようにし
たことを特徴とする。

（作用） しかして、上記洗浄等の方法は、ロボツトの腕
に取着された噴射ノズルが洗浄する部分に対して
一定噴射角度内にある洗浄部分は噴射効率の高い
直射ノズルで洗浄し、その他の洗浄部分は噴射角
度を自由に形成できるＴ型ノズルに持ち替えて洗
浄するため、高圧の流体により洗浄等しても、ロ
ボツトの関節部分を損傷することなく且つ効率よ
く洗浄することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて図面を参照し
ながら具体的に説明する。

第１図は洗浄方法を説明するための洗浄の対象
物とロボツトの位置関係を示す平面図、第２図は
同側面図である。

まず、第１図、第２図に基づいて説明すると、
１はロボツトで、該ロボツト１の腕部の先端部を
構成するハンド部１ａの先端にはノズルブロツク
４を介して噴射ノズル２が取着されている。そし
て、ロボツトの近傍には洗浄の対象物３が台５
（第２図参照）上に載置されている。

上記ロボツト１は、本実施例の場合、第２図に示
すように、基台１ｂ端部で天井Ｓに固設された吊
下げ型のものが使用され、四つの関節部１Ａ〜１
Ｄを中心に自由度を有するよう構成されている。
即ち、腕１ｃは関節部１Ａを中心に基台１ｂの軸
線に対し腕１ｃの軸線が交角を変化するよう回動
自在に構成され、腕１ｄは関節部１Ｂを中心に腕
１ｃの軸線に対し腕１ｄの軸線が交角を変化する
よう回動自在に構成されている。また、腕１ｄの
先端部１d″は関節部１ｃで腕１ｄの基端部１d′に
対し共通の軸線上で該軸線を中心に回動自在に構
成されている。さらに、ハンド部１ａは関節部１
Ｄを中心に腕１ｄの軸線に対しハンド部の軸線が
交角を変化するよう回動自在に構成されている。

また、使用される噴射ノズル２は、第２図に図
示するような直射ノズル２Ａと、第３図に図示す
るような噴射孔２がノズルの軸線に対して交角
（例えば直角）を有し且つ相対向して設けられた
Ｔ型ノズル２Ｂが使用される。

また、対象物を載置する台５は、図示されてい
ないが、下方より洗浄可能なように載置面が網目
状に形成されている。

以下、上記構成よりなる機器を用いて、本発明
にかかる軽量型ロボツトによる洗浄方法につい
て、第４図ａ〜ｆを参照しながら第５図ａのタイ
ムチヤートに基づいて説明する。（尚、第４図各
図においては、第２図に図示した台５は図上省略
されている。） まず、ロボツト１のハンド部１ａにノズルブロ
ツク４と一体となつた直射ノズル２Ａを取着し、
対象物３の上面３ｂ上方にノズル２Ａを移動さ
せ、該上面３ｂに対し常に所定の角度内にあるよ
う維持しながらノズル２Ａを移動させて、上面３
ｂを洗浄する（第４図ａ参照）。続いて、対象物
３の前面３ａ前方にノズル２Ａを移動させ、上記
同様、該前面３ａに対し常に所定の角度内にある
よう維持しながらノズル２Ａを移動させて、前面
３ａを洗浄する（第４図ｂ参照）。

次ぎに、直射ノズル２ＡからＴ型ノズル２Ｂに取
り替え、対象物３の左側面（右側面３ｄの裏に隠
れている）前方にノズル２Ｂを移動させて該左側
面を洗浄する。（第４図ｃ参照）。かかる場合に
は、噴射孔が対向して設けられ該ノズル先端部で
一方向への力（反力）が作用しないため、上記直
射ノズル２Ａを使用した場合のように、洗浄する
面に対して噴射角度を所定角度内に維持する必要
はない。即ち、噴射角度を自由に設定して、洗浄
作業することができる。続いて、上記同様、対象
物の右側面３ｄ（第４図ｃ参照）前方にノズル２
Ｂを移動させて該右側面を洗浄する。次ぎに、同
様対象物３の後面３ｅ前方にノズル２Ｂを移動さ
せて該後面３ｅを洗浄する（第４図ｄ参照）。そ
して最後に、対象物３の下面３ｆ前方にノズル２
Ｂを移動させて該下面３ｆを洗浄する（第４図ｅ
参照）。

また、図示していないが、洗浄の対象物に穴があ
る場合には、Ｔ型ノズルを該孔に挿入し、関節部
１ｃを回動させながら挿脱動することにより、孔
の内周面全体を一度に洗浄することができる。

上述したように、本洗浄方法によると、噴射の
反力により、ロボツトの関節部に許容負荷以上の
負荷を生じさせることがないとともに、本発明に
よる洗浄方法の所要時間を示す第５図ａと従来の
洗浄方法による所要時間を示す第５図ｂのフロー
チヤートを比較するように、本発明にかかる洗浄
方法がノズルの交換（持替え）時間を必要とする
にもかかわらず、全体として約30〜35％程度作業
時間が短縮されていることが実測により確認され
ている。尚、上記説明においては、専ら洗浄作業
についてのみ説明したが、上記効果は洗浄作業に
続くエア・ブロー作業、あるいは塗装作業等にお
いても同様に実施できる。

（発明の効果） 上述したように、本発明にかかる洗浄方法は比
較的簡単な構成からなるにもかかわらず、噴射の
反力により、ロボツトの関節部に許容負荷以上の
負荷を生じさせることなくがないため、軽量型の
ロボツトを使用することができ、しかも従来の軽
量型のロボツトを用いて行つていた場合と比べテ
ーブルの回転動を必要としないため、作業時間が
大幅に短縮され、重量型のロボツトに匹敵する作
業性を得ることができる。また、対象物を載置す
るテーブルにも回転動等のための機能を施す必要
がないため設備費用も安価になる。

このため、本発明は、従来ロボツトの導入が採算
的に不可能であつた作業場にもロボツトの導入を
可能にし、ロボツトの潜在需要を惹起する波及効
果の極めて大きな発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗浄方法を説明するための洗浄の対象
物とロボツトの位置関係を示す平面図、第２図は
同側面図、第３図は本発明の実施に使用するＴ型
ノズルの外形を示す平面図、第４図ａ〜ｅは洗浄
方法を構成する各洗浄作業の状態を示す側面図、
第５図ａは本発明にかかる洗浄作業等のタイムチ
ヤート、第５図ｂは従来の洗浄作業等のタイムチ
ヤート、第６図はロボツトに直射ノズルを取着し
た状態を示す側面図、第７図はロボツトに曲げノ
ズルを取着した状態を示す側面図である。 １……軽量型のロボツト、２……噴射ノズル、
２Ａ……直射ノズル、２Ｂ……Ｔ型ノズル、３…
…洗浄等の対象物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 関節部を中心に腕部が自由度を有するよう構
   成された軽量型のロボツトを用いて対象物を高圧
   の流体により洗浄等する方法において、 ロボツトの腕に取着された噴射ノズルが洗浄等
   する部分に対して一定噴射角度内にある部分は直
   射ノズルで、その他の部分は噴射孔がノズル軸線
   に対して対向して設けられたＴ型ノズルに適宜持
   ち替えて洗浄等するようにしたことを特徴とする
   軽量型ロボツトによる洗浄等の方法。 ２ 前記洗浄等の方法における直射ノズルによる
   洗浄等の箇所がロボツトの設置位置に対向する対
   象物の上面及び前面であり、Ｔ型ノズルによる洗
   浄箇所が両側面、裏面、底面及び各面に形成され
   た穴部であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の軽量型ロボツトによる洗浄等の方法。