JPH0810579B2 - ブラウン管フアンネル塗装用ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はテレビジヨン受像機のブラウン管を構成す
るフアンネルの内側を塗装するロボットに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第７図は従来のブラウン管フアンネル塗装用ロボツト
を示す側面図である。

図中，（１）は床（２）に設置されたロボツト本体，
（３）は本体（１）に内蔵された電動機（図示しない）
により昇降するＺ軸，（４）はＺ軸（３）の上端に装着
され内蔵する電動機（図示しない）により回動するとと
もに第１アームを水平面内に旋回させるΘ_１軸、（６）
は第１アーム（５）の先端に装着され、同様にして第２
アーム（７）を水平面内に旋回させるΘ_２軸、（８）は
第２アーム（７）の先端に装着され、垂直方向に配置さ
れ内蔵する電動機（図示しない）により回動するΘ
_３軸，（９）はθ_３軸の下端に装着され内蔵された電動
機（図示しない）によりはけ（10）を鉛直面内に揺動す
るθ_４軸，（11）はθ_４軸（９）に給電する制御ケーブ
ル，（12）は床（２）に立設され内蔵する電動機（図示
しない）により受け具（13）を回動させる回転機構，
（14）は受け具（13）に固定され上方に開口するテレビ
ジヨン受像機のブラウン管を構成するフアンネルであ
る。

従来のブラウン管フアンネル塗装用ロボツトは上記の
ように構成され，はけ（10）はＺ軸（３）により上下方
向の位置が，また第１及び第２アーム（５），（７）に
より水平方向の位置が決められる。一方，回転機構（1
2）はロボツトの動きと同期して回転し，ワークである
フアンネル（14）も回転する。このようにして，はけ
（10）の動きとフアンネル（14）の回転との同期によ
り，フアンネル（14）の内側にははけ（10）により絶縁
液が塗装される。フアンネル（14）の内側は通常円錐面
ではなく四隅部を有している。この隅部での塗装を均一
にするため，θ_３軸（８）及びθ_４軸（９）を僅かに回
動させ，はけ（10）の位置及び角度を微調整するように
なつている。

はけ（10）によるフアンネル（14）の内側の塗装が完
了すると，はけ（10）は上昇してフアンネル（14）の外
部へ移動し，受け具（13）は逆転して塗装開始時に必要
なはけ（10）の原点設定をする。

なお，フアンケル（14）を回転させ，はけ（10）を回
転させないのは，はけ（10）を回転させるためにθ_３軸
（８）を回転させると制御ケーブル（11）がθ_３軸
（８）に巻き付いたり，よじれたりする虞れがあるため
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のブラウン管のフアンネル塗装用ロ
ボットでは，フアンネル（14）を回転させ，それと同期
してはけ（10）を移動しているため，実際の速度でロボ
ットに教示することはできない。回転機構（12）が複雑
になりコスト高になる。フアンネル（14）の受け具（1
3）への位置決め機構も複雑になる。等の問題点があ
る。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で，ロボットへを教示が容易にでき，ロボットの軸数が
減少して安価に構成でき，ワークの位置決めも簡単にで
きるようにしたブラウン管フアンネル塗装用のロボット
を提供することを目的とする。

また，この発明の別の発明は，上記目的に加えて電源
投入時のはけの原点設定が確実にできるようにしたブラ
ウン管フアンネル塗装用ロボットを提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るブラウン管フアンネル塗装用ロボット
は，フアンネルを床に固定し，アーム先端の垂直軸を所
定回数回転するものとし，垂直軸の下端にはけを揺動さ
せる手首軸を設け，垂直軸から下垂する軸に複数回巻回
された制御ケーブルにより手首軸に給電するようにした
ものである。

また，この発明の別の発明に係るブラウン管フアンネ
ル塗装用ロボットは，上記のものにおいて垂直軸の回転
を減速して変位する減速部材が原点位置に来たことを検
出する原点検出器と，減速部材が終端位置に来たことを
検出する終端検出器と，電源投入時垂直軸を回転させ終
端検出器が動作する前に原点検出器が動作すると垂直軸
を停止させ，原点検出器が動作する前に終端検出器が動
作したときは垂直軸を反転させ原点検出器が動作すると
垂直軸は停止させる原点設定手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、フアンネルは固定されて垂直軸
が所定回数回転し，手首軸に給電する制御ケーブルは下
垂軸に複数回巻回されているため，手首軸に装着された
はけは一筆書きでフアンネルの内側に接触して複数回移
動する。制御ケーブルは垂直軸の回転に伴い巻回径を伸
縮させて反応する。

また，この発明の別の発明においては，減速部材の位
置を原点検出器と終端検出器の動作で検出して原点設定
をしているため，電源投入時垂直軸が回転して原点検出
器が動作すれば垂直軸を停止させ，原点検出器が動作す
る前に終端検出器が動作したときは垂直軸を反転させて
原点検出器が動作したら垂直軸を停止させ，その位置を
はけの原点として作業を開始する。

〔実施例〕

第１図〜第６図はこの発明の一実施例を示す図で、第
１図は側面図，第２図は要部拡大図，第３図は歯車部分
詳細図，第４図は制御装置のブロック図，第５図は原点
設定動作を示すフローチャート，第６図は原点設定動作
説明図で，（１）〜（10），（13）（14）は上記従来装
置と同様のものである。

第１図〜第３図中，（71）は垂直軸（以下θ_３軸とい
う）（８）の出力軸に固定されて下方に延在する下垂軸
で下端に手首軸（以下θ_４軸という）（９）が装着され
ている。（22）はθ_３軸（８）の外側に固定されたケー
ブル支持具（23）に把持され下垂軸（21）に複数回巻回
されてθ_４軸（９）に接続された制御テーブル，（24）
はθ_３軸（８）により駆動される小歯車，（25）はθ_２
軸（６）に軸支され小歯車（24）とかみ合う大歯車で，
小歯車（24）と大歯車（25）の歯数比はこの実施例では
1:5となつている。（26）は大歯車（25）に設けられた
原点検出片，（27）は同じく大歯車（25）に設けられた
終端検出片，（28）はθ_２軸（６）に設けられ原点検出
片（26）を検出する原点検出器，（29），（30）はそれ
ぞれ終端検出片（27）を検出するＡ側終端検出器及びＢ
側終端検出器である。

第４図中，（５）はマイクロコンピユータにより構成
された制御装置（原点設定に関する構成だけを示す）
で,CPU（35A），メモリ（35B），入力回路（35C）及び
出力回路（35D）を有し，入力回路（35C）には原点検出
器（28）,A側及びＢ側終端検出器（29），（30）が接続
され，出力回路（35D）にはθ_３軸（８）が接続されて
いる。

上記のように構成されたブラウン管フアンネル塗装用
ロボットにおいては、電源投入時はけ（10）の原点設定
が行われた後塗装作業が開始される。この原点設定動作
を第５図及び第６図を参照して説明する。

今，原点検出片（26），終端検出片（27），原点検出
器（28）及び終端検出器（29），（30）は第３図に示す
ような相対位置にある状態で電源が投入されたとする。
まず，ステップ（41）でθ_３軸（８）を低速で回転させ
（下垂軸（21）も回転させるが、以下単にθ_３軸（８）
を回転，停止等という），小歯車（24）を介して大歯車
（25）を矢印Ａ方向へ回転させる。そして，ステップ
（42）でＡ側終端検出器（29）が終端検出片（27）を検
出したかを判断する。この場合はまだＡ側終端検出器
（29）は動作しないので，ステップ（43）へ進み原点検
出器（28）が原点検出片（26）を検出したかを判断す
る。原点検出器（28）が動作していなければ，ステップ
（44）でＢ側終端検出器（30）が終端検出片（27）を検
出したかを判断する。検出していなければ，ステップ
（42）に戻り，ステップ（43），（44）の動作を繰り返
えして原点検出器（28）が動作するのを待つ。もし，ス
テップ（44）でＢ側終端検出器（30）が動作すれば，ス
テツプ（45）でエラー発生とし，θ_３軸（８）を停止さ
せる。原点検出器（28）が動作すれば，ステツプ（43）
からステツプ（46）へ進みθ_３軸（８）を停止させる。
そしてステツプ（47）で現在の位置を原点として設定
し，はけ（10）の原点設定は完了する。

電源投入時，各部が第６図に示すような相対位置にあ
ると，大歯車（25）が矢印Ａ方向へ回転すれば,A側終端
検出器（29）が先に終端検出片（27）を検出するので，
ステツプ（42）からステツプ（48）へ進む。ステツプ
（48）でθ_３軸（８）を反転させ，低速で大歯車（25）
を矢印Ｂ方向へ回転させる。そして，ステップ（43）で
上記と同様に判断を行い，原点検出器（28）が動作すれ
ばθ_３軸（８）は停止して原点設定は完了する。すなわ
ち，小歯車（24）は複数回転しても，大歯車（25）は１
回転しないので，原点設定は確実に行われる。

このようにして，はけ（10）の原点設定が完了すれ
ば，塗装作業開始となり，はけ（10）はフアンネル（1
4）の内側に沿つて移動し，一筆書きで絶縁液を塗装す
る。この間下垂軸（21）の回転に伴い，制御ケーブル
（22）はその巻回径を伸縮させて対応する。フアンネル
（14）の塗装が完了すれば，はけ（10）は上昇し，同時
に塗装時に行つた回転数だけ逆回転して，次の作業に備
える。このような塗装作業は通常行われるロボット作業
であるので，詳細な説明は省略する。

上述のように，フアンネル（14）は固定しているの
で，次の工程へ送るフアンネル（14）の向きは一定して
いるので，搬送等にも好都合となる。また，受け具（1
3）が複数箇所に配置され，これに固定された複数個の
フアンネル（13）を塗装する場合，受け具（13）とロボ
ットとは互いに独立しているため，作業は可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したとおりこの発明では，フアンネルを固定
し，垂直軸を所定回数回転するものとし，下垂軸に複数
回巻回された制御ケーブルにより手首軸に給電するよう
にしたので，ロボツトへの教示が容易にでき，フアンネ
ルの回転軸不要に伴いロボツトの軸数が減少して安価に
構成でき，かつフアンネルの固定に対する位置決めも簡
単にできる効果がある。

また，この発明の別の発明では，垂直軸の回転を減速
して変位する減速部材を設け，この減速部材の位置を原
点検出器と終端検出器の動作で検出して原点設定してい
るので，電源投入時のはけの原点設定が確実にできる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明によるブラウン管フアンネル
塗装用ロボットの一実施例を示す図で，第１図は側面
図，第２図は第１図の要部拡大図，第３図は第２図の歯
車部分詳細図，第４図は制御装置のブロック図，第５図
は原点設定動作を示すフローチヤート，第６図は原点設
定動作説明図，第７図は従来のブラウン管フアンネル塗
装用ロボットを示す側面図である。 図中，（２）は床，（７）は第２アーム，（８）は垂直
軸（θ_３軸），（９）は手首軸（θ_４軸），（10）はは
け，（14）はフアンネル，（21）は下垂軸，（22）は制
御ケーブル，（24）は小歯車，（25）は減速部材（大歯
車），（28）は原点検出器，（29），（30）は終端検出
部，（35）は制御装置（原点設定手段）である。 なお，図中同一符号は同一部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 義人 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 株式会社京都製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−199571（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昇降すると共に水平面内に旋回するアーム
   の先端に装着された垂直軸と、該垂直軸に所定回転数回
   転自在に設けられた下垂軸と、該下垂軸に装着され水平
   方向に揺動する手首軸と、一端が上記垂直軸に把握され
   上記下垂軸に複数回巻回されて上記手首軸に給電する制
   御ケーブルと、上記手首軸に装着され上記アーム、上記
   下垂軸及び上記手首軸の動きを介してファンネルの内側
   に沿って移動自在に設けられたはけとを具備することを
   特徴とするブラウン管ファンネル塗装用ロボット。
2. 【請求項２】昇降すると共に水平面内に旋回するアーム
   の先端に装着された垂直軸と、該垂直軸に所定回転数回
   転自在に設けられた下垂軸と、該下垂軸に装着され水平
   方向に揺動する手首軸と、一端が上記垂直軸に把握され
   上記下垂軸に複数回巻回されて上記手首軸に給電する制
   御ケーブルと、上記手首軸に装着され上記アーム、上記
   下垂軸及び上記手首軸の動きを介してファンネルの内側
   に沿って移動自在に設けられたはけと、上記下垂軸の回
   転を減速して変位する減速部材と、該減速部材が原点位
   置に来たことを検出する原点検出器と、上記減速部材が
   終端位置に来たことを検出する終端検出器と、電源投入
   時上記下垂軸を回転させ上記終端検出器が動作する前に
   上記原点検出器が動作すると上記下垂軸を停止させ、上
   記原点検出器が動作する前に上記終端検出器が動作した
   ときは上記下垂軸を反転させ、上記原点検出器が動作す
   ると上記下垂軸を停止させる原点設定手段とを具備する
   ことを特徴とするブラウン管ファンネル塗装用ロボッ
   ト。