JPH10193293A - 工業用ロボット - Google Patents

工業用ロボット

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JPH10193293A
JPH10193293A JP35824496A JP35824496A JPH10193293A JP H10193293 A JPH10193293 A JP H10193293A JP 35824496 A JP35824496 A JP 35824496A JP 35824496 A JP35824496 A JP 35824496A JP H10193293 A JPH10193293 A JP H10193293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paint
coating material
resistor
resistors
supply path
Prior art date
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Pending
Application number
JP35824496A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Sugiyama
義範 杉山
Yusuke Akami
裕介 赤見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10193293A publication Critical patent/JPH10193293A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、サーボモータを用いた工業用ロボッ
トではサーボモータの減速時に発生する余剰な逆起電力
を回生抵抗により熱エネルギに変換し、無駄に消費して
いた。本発明は、この熱を塗料の加温に用いる工業用ロ
ボットを提供することを目的とする。 【解決手段】 塗料供給装置7には回生抵抗14,1
4a,15,15aが設けられ、この回生抵抗14,1
4a,15,15aはサーボモータの減速時に発生する
余剰な逆起電力を熱に変換し、その熱により塗料供給装
置7の塗料を加温し、加温された塗料はロボット本体1
に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業用ロボットに
係り、とくに塗装等の塗工作業に用いて好適な工業用ロ
ボットに係わる。
【0002】
【従来の技術】工業用ロボットによる塗工作業(以下、
塗工作業として塗装を例にとって説明するので「塗
装」,「塗料」という言葉を用いる。この他の塗工作業
としてシーリング等の塗布作業もある)において、ロボ
ット本体は電動モータにより駆動されて動作するが、電
動モータの減速時には、逆起電力が発生し余剰なエネル
ギが生じる。現在このエネルギは、制御盤のサーボアン
プに取り付けた回生抵抗(一般にはセメント抵抗が使用
される)によって熱エネルギに変換され消費されるよう
になっている。
【0003】また、塗料の粘度は周囲温度によって変化
することが知られており、一般に塗装に適した塗料の温
度は、塗料によっても異なるが、室温から70℃の範囲
であり、塗装作業においては、塗装品質を高く保つため
には、塗料の温度をこの範囲内に管理する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回生抵抗を
制御盤内に設置すると、その熱エネルギのために制御盤
内の温度が上昇し、システムの動作に影響を及ぼすの
で、制御盤内の回生抵抗の設置場所の設計には非常な困
難を伴うという問題点があった。
【0005】又、塗料の温度制御に関しては、特開平8
−19978号として出願公開された技術に見られるよ
うに、温水とセンサと熱交換器とを用い、塗料の温度を
適正に保つものであるが、装置自体が大型であり、塗装
用の工業用ロボットの導入台数が少ない工場では設置で
きないという問題点があった。
【0006】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、回生抵抗の放熱エネルギにより塗料を加
温するようにした工業用ロボットを提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の工業用ロボットは、電動モータによって
駆動されるロボット本体と、該ロボット本体に取り付け
られた塗工手段と、前記塗工手段に塗工材料を供給する
ための塗工材料供給路と、前記電動モータに接続され電
動モータの運動エネルギを熱エネルギに変換する回生抵
抗とからなる工業用ロボットにおいて、前記塗工材料供
給路中の塗工材料が前記回生抵抗の熱エネルギにより加
温されるようにしたものである。
【0008】又、請求項2記載の発明は、前記塗工材料
供給路の途中が前記回生抵抗の近傍を通過するようにし
たものである。
【0009】更に、請求項3記載の発明は、前記回生抵
抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、該第1,第2の
抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチング手段を設
け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路近傍に配置
され、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給路から離間
して配置するようにしたものである。
【0010】更に又、請求項4記載の発明は、前記回生
抵抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、前記第1,第
2の抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチング手段
を設け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路近傍に
配置させ、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給路から
離間して配置させ、前記第1の抵抗体より下流の塗工材
料供給路に温度センサを設け、該温度センサの出力によ
り前記スイッチング手段を切り替えるようにしたもので
ある。
【0011】従って、請求項1の発明によれば、回生抵
抗より無駄に消費されていた熱エネルギにより塗料を加
温するようにしたので熱エネルギの無駄がなくなるとい
う効果がある。
【0012】又、請求項2の発明によれば、前記塗工材
料供給路の途中が前記回生抵抗の近傍を通過するように
して塗工材料を加温するようにしたので既存の装置にも
容易に適用できる効果がある。
【0013】更に、請求項3の発明によれば、前記回生
抵抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、該第1,第2
の抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチング手段を
設け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路近傍に配
置させ、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給路から離
間して配置するようにしたので塗料毎の適正な加温温度
が得られ、塗装品質が格段に向上する。
【0014】更に又、請求項4の発明によれば、前記回
生抵抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、該第1,第
2の抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチング手段
を設け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路近傍に
配置させ、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給路から
離間して配置させ、前記第1の抵抗体より下流の塗工材
料供給路に温度センサを設け、該温度センサの出力によ
り前記スイッチング手段を切り替えるようにしたのでよ
り高精度に塗料毎の適正な加温温度が得られ、塗装品質
が格段に向上する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。
【0016】図1は本発明の工業用ロボットの全体図で
ある。図1中、1は、塗装動作を行うロボット本体で、
このロボット本体1は、旋回動作を行うベース2、ベー
ス2に取り付けられ上下方向に回転動作を行う第1アー
ム3、同じく第1アーム3に取り付けられ上下方向に回
転動作を行う第2アーム4、第2アーム4先端に取り付
けられた手首5からなる。そして、手首5の先端には塗
装ガン6が取り付けられている。
【0017】7,8は塗料供給装置であり、前記塗料供
給装置7,8には色の異なる塗料がそれぞれ入ってい
る。9はシンナ供給装置で、このシンナ供給装置9には
塗装ガン6等の塗料経路の洗浄用のシンナが入ってい
る。10は第2アーム4の上面に取り付けられたカラー
チェンジバルブで、カラーチェンジバルブ10は前記塗
料供給装置7,8,シンナ供給装置9に接続されてい
る。このカラーチェンジバルブ10は塗料供給装置7,
8のうちのいずれかの塗料、又はシンナ供給装置9のシ
ンナのいずれかを選択し、ロボット本体1に取り付けら
れた塗料ホース11を通して塗装ガン6に塗料、又はシ
ンナを供給する。
【0018】12,13は、塗料加温装置で前記塗料供
給装置7,8に取り付けられ、塗料を塗装に適した温度
に保つ。このため、前記塗料加温装置12,13は、後
述する回生抵抗としての抵抗体(一般的にはセメント抵
抗)14,15が内蔵されている。そして、前記塗料供
給装置7,8には、塗料の温度を検知するための温度セ
ンサ16,17が取り付けられている。
【0019】図1中14a,15aは他の回生抵抗とし
ての抵抗体(一般的にはセメント抵抗)で、これは後述
する制御盤19近傍に設置されている。そして、これら
の抵抗体14,14a,15,15aは、前記ロボット
本体1を駆動する際に、ロボット本体1の各関節に設け
られた電動モータとしてのサーボモータ(図示せず)の
減速時に発生する余剰な逆起電力を熱エネルギに変換し
て消費するための抵抗である。又、抵抗体14と抵抗体
14aとは同一の抵抗が使用され、抵抗体14が作動状
態の時は抵抗体14aが不作動状態となり、抵抗体14
aが作動状態の時は抵抗体14が不作動状態となる。抵
抗体15と抵抗体15aも前記と同様に抵抗体15が作
動状態の時は抵抗体15aが不作動状態となるものであ
る。
【0020】18はスイッチング手段としての抵抗切換
器で、この抵抗切換器18は前記抵抗体14,14a,
15,15aの切り替えを行う。又、19は前記した制
御盤で、この制御盤19内にはCPUやメモリ,各種の
インタフェース等が設けられており(何れも図示せ
ず)、これらによりロボット本体1の姿勢制御やカラー
チェンジバルブ10の切り替え、抵抗切換器18の切換
制御等システム全体の制御が行われる。
【0021】図2は、塗料供給装置7,8を示した図で
ある。塗料供給装置7,8は同一形状を呈するので、塗
料供給装置7を説明し、塗料供給装置8の説明は省略す
る。塗料供給装置本体31内には塗工材料供給路として
の蛇行した塗料通路32が形成され、塗料缶33に溜め
られている塗料は、ホース34を通ってこの塗料通路3
2に接続される。前記塗料供給装置本体31内の前記塗
料通路32の下部には前記抵抗体14,14が設置され
る。この抵抗体14,14は前記制御盤19により制御
され、この抵抗体14,14によって前記塗料通路32
が加温される。そして、加温された塗料は塗料ホース1
1aを通って前記ロボット本体1の塗装ガン6に供給さ
れる。
【0022】又、前記塗料供給装置本体31内の塗料通
路32下部には温度センサ16が設置される(当然、こ
の温度センサ16は塗料通路32中に設けても良いが、
設計上の便宜考えてこのように設置される)。この温度
センサ16は塗料通路32の出口に近い箇所に設けられ
(本来なら塗装直前の温度を計測するのが望ましいので
できるだけ塗装ガン6に近い方が良いものである)、こ
の信号は制御盤19に出力されて、前記制御盤19にて
抵抗体14,14aの切換制御が行われる。
【0023】本実施の形態は以上のように構成される
が、次に、ロボット本体1による塗装作業における制御
盤19での処理の流れを図3のPADに基づいて説明す
る。図3においてs1でROM(図示せず)からメイン
プログラムを、又、データ記憶装置(図示せず)から使
用する塗料の設定温度や、塗装経路などの塗装データを
読み込み、s2でサンプラプログラムを起動する。サン
プラプログラムは、タイマ(図示せず)によって一定時
間毎(例えば1分間隔)に実行されるプログラムであ
る。s3で実際にワークに対する塗装作業を行い、作業
が終了するとs4でサンプラプログラムを終了し、メイ
ンプログラムを終了する。
【0024】次に、前記サンプラプログラムの処理の流
れを図4のPADに示す。図4において、s5で塗料加
温装置12,13の温度センサ16,17からの信号を
読み込む。s6で検知結果を演算して、演算結果が必要
温度(目標設定温度−許容範囲)よりも低ければ、s7
で抵抗体14,15をオンし、塗料を加温するととも
に、s8で抵抗体14a,15aをオフとする。又、s
6で演算結果が必要温度(目標設定温度−許容範囲)よ
りも低くなければ、s9で抵抗体14,15をオフして
塗料の加温を停止し、代わりに抵抗体を14a,15a
をオンし、前記サーボモータの減速時の運動エネルギを
放熱させる(抵抗体14,15を独立に制御することも
できる)。
【0025】又、塗料を加温して塗料温度が必要温度に
なれば抵抗体14,15をオフし、塗料温度が低下して
必要温度以下になった場合には抵抗体14,15をオン
する等の制御は制御盤19が行うものである。更に、塗
料を加温する必要の無い場合には抵抗体14,15を常
時オフし、代わりに抵抗体を14a,15aを常時オン
にしておくような制御も行われる。更に又、上記実施の
形態では2種の塗料を加温する場合を説明したが、本発
明は1種類の塗料を加温するものであっても良いもので
ある。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、電動モー
タによって駆動されるロボット本体と、該ロボット本体
に取り付けられた塗工手段と、前記塗工手段に塗工材料
を供給するための塗工材料供給路と、前記電動モータに
接続され電動モータの運動エネルギを熱エネルギに変換
する回生抵抗とからなる工業用ロボットにおいて、前記
塗工材料供給路中の塗工材料が前記回生抵抗の熱エネル
ギにより加温されるようにしたので、いままでのように
回生抵抗より無駄に消費されていたエネルギを有効に活
用できるという効果がある。
【0027】又、請求項2記載の発明においては、前記
塗工材料供給路の途中が前記回生抵抗の近傍を通過する
ようにしたので既存の装置にも本発明を容易に適用でき
る効果がある。
【0028】更に、請求項3記載の発明によれば、前記
回生抵抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、前記第
1,第2の抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチン
グ手段を設け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路
近傍に配置させ、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給
路から離間して配置するようにしたので塗料毎の適正な
加温温度が得られ、塗装品質が格段に向上する。
【0029】更に又、請求項4記載の発明によれば、前
記回生抵抗を第1,第2の抵抗体から構成させ、該第
1,第2の抵抗体に流れる電流を切り替えるスイッチン
グ手段を設け、前記第1の抵抗体は前記塗工材料供給路
近傍に配置させ、前記第2の抵抗体は前記塗工材料供給
路から離間して配置させ、前記第1の抵抗体より下流の
塗工材料供給路に温度センサを設け、該温度センサの出
力により前記スイッチング手段を切り替えるようにした
のでより高精度に塗料毎の適正な加温温度が得られ、塗
装品質が格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のブロック図である。
【図2】図1の塗料供給装置部分の拡大斜視図である。
【図3】ロボット本体1による塗装作業における制御盤
19での処理の流れを示すPADである。
【図4】図3のサンプラプログラム部分の処理の流れを
示すPADである。
【符号の説明】
1 ロボット本体 2 ベース 3 第1アーム 4 第2アーム 5 手首 6 塗装ガン 7,8 塗料供給装置 9 シンナ供給装置 10 カラーチェンジバルブ 11,11a 塗料ホース 12,13 塗料加温装置 14,14a,15,15a 回生抵抗 16,17 温度センサ 18 抵抗切換器 19 制御盤 31 塗料供給装置本体 32 塗料通路 33 塗料缶 34 ホース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モータによって駆動されるロボッ
    ト本体と、該ロボット本体に取り付けられた塗工手段
    と、前記塗工手段に塗工材料を供給するための塗工材料
    供給路と、前記電動モータに接続され電動モータの運動
    エネルギを熱エネルギに変換する回生抵抗とからなる工
    業用ロボットにおいて、 前記塗工材料供給路中の塗工材料が前記回生抵抗の熱エ
    ネルギにより加温されるようにしたことを特徴とする工
    業用ロボット。
  2. 【請求項2】 前記塗工材料供給路は途中が前記回生
    抵抗の近傍を通過するように設けられていることを特徴
    とする請求項1記載の工業用ロボット。
  3. 【請求項3】 前記回生抵抗は第1,第2の抵抗体か
    らなり、該第1,第2の抵抗体に流れる電流を切り替え
    るスイッチング手段を設け、前記第1の抵抗体は前記塗
    工材料供給路近傍に配置され、前記第2の抵抗体は前記
    塗工材料供給路から離間して配置されることを特徴とす
    る請求項1記載の工業用ロボット。
  4. 【請求項4】 前記第1の抵抗体より下流の塗工材料
    供給路に温度センサを設け、該温度センサの出力により
    前記スイッチング手段を切り替えるようにした請求項3
    記載の工業用ロボット。
JP35824496A 1996-12-27 1996-12-27 工業用ロボット Pending JPH10193293A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007238228A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの温水装置
WO2011095182A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Abb Ag Method and system for heating of robots in cold environments
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