JPS60132669A - 塗装ガンの着脱装置 - Google Patents

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】 本発明は、塗装用ロボットにおける塗装ガンの着脱装置
に関する。

従来、塗装ガンを交換しつつ塗装作業を行うようにした
塗装用口がッＨＣおける塗装ガンの着脱装置にあっては
、塗装ガンが塗装用ロボッ）Ｋ装着または離脱された場
合に、この装着または離脱が確実に行なわれたか否かを
確認するための手段は設けられていなかったために１塗
装ガンの交換等の塗装作業の準備に時間が掛るという不
便があった。また、従来技術による塗装ガンの着脱装置
は塗装ガンを所定の装着位置で堅固に支持するように構
成されていたために、塗装ガンと塗装用ロボットの相対
的位置精度を高めてやらなければ、塗装ガンの装着がで
きないという欠点があった。

また塗装用ロピットに支持されている塗装ガンが誤って
架台や被塗物に衝突した場合に、当該支持が堅固である
ために反って塗装ガンや塗装用ロボットの損傷の程度が
大きくなるという欠点がある。

更に、塗装作業中は、塗装ガンに帯電される静電気をア
ースさせ、塗装ブース内に充満する気化した塗料溶剤が
静電気如よシ引火するのを防止する必要があるが、従来
技術によるものにあっては、塗装ガンに帯電された静電
気の除去が完全に行われていないという欠点がある。

本発明は上述した従来技術による欠点に鑑みて提案され
たもので、塗装ガンの着脱時に塗装用口が、卜には従来
技術によるものほどの高精度の動作を行う必要がなく、
塗装がンの交換が迅速に行うことができ、また、塗装ガ
ンの着脱を容易に確認することができる塗装ガンの着脱
装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は塗装ガンに帯電された静電気を確実
に除去するととができる塗装ガンの着脱装置を提供する
ことを目的とする。

本発明の更に他の目的は、塗装ガンが架台や被塗物に衝
突した場合に、塗装ガンが塗装用ロデットから容易に脱
落することができ、塗装ガン、塗装用ロデットあるいは
被塗物の損傷の程度を最小限にすることができる塗装ガ
ンの着脱装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明が採用する構成は、塗
装用ロボット本体と、該ロボット本体に取付けられた支
持部材と、吸着面を該支持部材の先端面から出没可能に
該支持部材に挿装され、永久磁石または永久磁石と該永
久磁石によシ磁化される磁性体からなる摺動部材と、塗
装ガンが取付けられ、前記摺動部材の吸着面に衝合する
衝合面を有する磁性体かつ導電体からなるホルダと、前
記摺動部材に設けられた一対の端子と、該一対の端子と
接触可能に前記ホルダの衝合面に突設された一対の端子
とから々る。

以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は塗装用ロボット本体（以下、ロバ
ナツト本体という）を示し、該ロボット本体１は、基台
１人と、該基台ｌＡ上に設けたターンテーブル１Ｂと、
該ターンテーブル１Ｂ上に回動可能に支持された支柱１
Ｃと、該支柱１Ｃに回動可能にして該支柱１Ｃから前方
に突出させて取付けたアーム１Ｄと、該アーム１Ｄの先
端に設けられ、ツラケッ）ＩＦが取付けられている手首
１Ｅとから構成されている。

２は前記ブラケットＩＦに設けられたアルミニウム等の
非磁性体からなる支持部材で、該支持部材２は上端に前
記アーム１Ｄ方向に延出した取付部２人と該取付部２人
の下側に突設されたシリンダブロック２Ｂとからな如、
該シリンダ口、り２ＢＫは前記プラケッ）ＩＦの長手方
向に沿って円筒中空部２Ｃが形成され、該円筒中空部２
Ｃの中央は大径部２Ｄとなっていて、該大径部２Ｄの軸
方向両端には外側に開口するポー）２Ｅ、２Ｆが穿設さ
れている。

３は前記円筒中空部２Ｃ内に摺動可能に挿装された摺動
部材で、該摺動部材３は外筒４と後述する永久磁石６と
から構成される。ここで、前記外筒４は鉄等の磁性体か
らなシ、該外筒４は前記シリンダブロック２Ｂよ多も若
干長い軸方向長さを有し、底部４Ａと円筒部４Ｂとから
形成されている。該円筒部４Ｂの外周中央には前記大径
部２Ｄ内に位置して該大径部２Ｄ（２）溝幅よジも幅の
狭い段部４Ｃと、該段部４Ｃの中央から半径方向に突出
し前記大径部２Ｄの内周面忙摺接する外周面を有するピ
ストン部４Ｄとが形成されている。前記段部４Ｃは大径
部２Ｄの両側壁に当接することによって外筒４の軸方向
への摺動を規制するスト。

ノやの役割を行ってお）、また、前記ピストン部４Ｄに
よって大径部２Ｄはシリンダ室Ａ、Ｈに画成され、各シ
リンダ室Ａ、Ｂ内にはポー）２Ｅ、ポート２Ｆを介して
圧縮空気源（図示せず）からの圧縮空気が導かれるよう
になっている。なお、シリンダ室Ａ、Ｂはピストン部４
Ｄの外周に嵌装された０リング５Ａと大径部２Ｄの両外
側に位置して円筒中空部２Ｃの内周にそれぞれ嵌装され
たＯリング５Ｂ、５Ｃとによって気密が保たれている。

６は帯磁性材料からなる円柱状の永久磁石で、該永久磁
石６は前記外筒４の円筒部４Ｂ内にアルミニウム、銅等
の非磁性材からなる肉薄の筒体７を介して密嵌され、該
筒体７によりて磁路形成を均一ならしめている。

８は後述するホルダ１８を吸着支持する吸着面で、該吸
着面８は前記外筒４の先端面と永久磁石６の先端面とか
らなる平坦面に構成されておシ、該吸着面８は前記摺動
部材３がシリンダブロック２Ｂ内を軸方向に摺動するこ
とによシ、該シリンダブロック２Ｂの先端面２Ｇよシも
突出しうるようになっている。

また、９，９は絶縁筒で、該各絶縁筒９は前記永久磁石
６の外周寄多忙上下に位置して前記吸着面８に開口する
ように軸方向に穿設された一対の貫通孔６Ａ、６Ｂ内に
設けられている。そして、各絶縁筒９は、例えばナイロ
ン等の非導電性かつ非磁性材料からなシ、一端が小径部
９Ａとなりて前記外筒４の底部４ＡＫ形成された開口部
に密嵌され、該各絶縁筒９の底部中心には小径の貫通孔
９Ｂがそれぞれ形成されている。

１０．１１は前記各絶縁筒９内に挿装された導電性材料
からなる摺動端子で、該摺動端子１０゜１１は一端を各
絶縁筒９の底部外側に突出させて各貫通孔９Ｂに摺動可
能に挿通された摺動杆１０Ａ。

１１Ａと、各絶縁筒９の開目端寄シに位置して該摺動杆
１０Ａ　、　１１Ａの他端に形成された大径の頭部１０
Ｂ、１１Ｂとからなっておシ、前記一端側には底部外側
に当接するストッ／１１２１１２が固着されている。そ
して、該摺動端子１０，１１は摺動杆１０Ａ、ＩＩＡに
外嵌され、頭部１０Ｂ。

１１Ｂと各絶縁筒９の底部内側面との間に張設された圧
縮ばね１３．１３によって各絶縁筒９の開口端方向に常
時付勢されている。また、前記摺動杆１０Ａの一端側は
リード線１４Ａを介してリレーＲＫ接続され、摺動杆１
１Ａの一端側はリード線１４Ｂ釜介して該リレーＲの接
点ＲＭ電源１５と接続され、該接点Ｒ８はアースに接続
されている。これによシ、第３図に示すように、摺動端
子１０．１１［本質安全防爆回路の接点を構成している
。またリレーＲの他の接点Ｒ２は報知器１６、電源１７
と接続され、吸着確認回路を構成している。なお、接点
Ｒ３はロボット本体ｌの起動回路としてもよい。

１８はホルダで、該ホルダ１８は平板状の基部１８Ａと
、該基部１８Ａの一端に下向きに形成された爪１８Ｂと
、該基部１８Ａの他端から下方に突出された支持部１８
Ｃと、前記摺動部材３の吸着面８と衝合するように前記
支持部１８ｃの前面に形成された衝合面１８Ｄとからな
シ、シかも該ホルダ１８は導電性かつ磁性を有する材料
から形成されている。

１９Ａ、１９Ｂはホルダ１８の衝合面１８Ｄに固着され
た突状端子で、該各突状端子１９Ａ、１９Ｂは前記永久
磁石６の貫通孔６Ａ、６Ｂに嵌入し、摺動端子１０．１
１の頭部１０Ｂ、ＩＩＢに圧接するように先端が半円球
をなしている。そして、該突状端子１９Ａ、１９Ｂは導
電性材料からなシ、前記吸着面８と衝合面１８Ｄとが衝
合したとき、突状端子１９Ａ、１９Ｂが貫通孔６Ａ、６
Ｂに嵌入することによシ、ホルダ１８の位置決めおよび
摺動端子１Ｏと摺動端子、１１との間の通電を行うスイ
ッチ２０を構成している（第３図参照）。

２１は上述の如く構成されたホルダ１８の基部１８Ａ上
に固着された塗装ガンで、該塗装ガン２１にはこれと一
体的に塗料カップ２１Ａが取付けられ、先端にはノズル
チップ２１Ｂが設けられている。ここで、該塗装ガン２
１はその内部に塗料カップ２１Ａから供給される塗料の
供給を制御するエア駆動式開閉弁（図示せず）が内蔵さ
れると共に、ノズルチッｆ２１Ｂの近傍に霧化エアが供
給されることによシ、塗料の霧化を促進するエア霧化ガ
ンとして構成されている。

２２は塗装ブース内に位置して設けられ、非使用時の塗
装ガン２１が取付けられているホルダ１８を保持してお
くための架台で、該架台２２の先端と中間には上向きに
突状段部２２Ａ、２２Ｂが形成され、先端側段部２２Ａ
の外側面にはホルダ１８の支持部１８Ｃに圧接して該ホ
ルダ１８を架台２２の先端方向に押圧する圧縮ばね２３
が設けられている。

次に、上記のように構成される本実施例装置の動作につ
いて説明する。なお、下記に述べるロボット本体１の動
作は、例えばティーチングに基づくプレイパック動作に
ょシ行われるものである。

まず、塗装作業開始前には、塗料カッ７°２１Ａ内に塗
料が充填されている塗装ガン２１を支持するホルダ１８
はその爪１８Ｂを架台２２の段部２２Ｂに係止させ、支
持部↓８ｃの内側面はばね２３の押圧力を受けた状態で
該架台２２上に保持されている。

次に、制御装置（図示せず）から塗装作業開始の指令が
出されると、この指令に従って圧縮空気源からポー）２
Ｅを介してシリンダ室Ａ内に圧縮空気が導かれる。該室
Ａ側が加圧されると共に、方向切換弁（図示せず）によ
ってシリンダ室Ｂ側は排気されて摺動部材３は第２図中
左方向に摺動し、該摺動部材３に形成された吸着面８は
支持部材２の先端面２Ｇよシも突出した状態になる。

次に、Ｃ）＆ット本体１は塗装ガン２工が支持されてい
るホルダ１８に接近し、前記吸着面８が該ホルダ１８の
衝合面・１８Ｄに対面するように位置されると、該吸着
面８に衝合面１８Ｄが摺動部材３の磁力によシ衝合する
。この時突状端子１９Ａ。

１９Ｂが貫通孔６Ａ、６Ｂの開口部に嵌入するが、該突
状端子１９Ａ、１９Ｂの先端は半円球状をしているから
、吸着面８と衝合面１８Ｄに若干の位置ずれがあっても
該突状端子１９Ａ、１９Ｂが案内となって当該ずれは修
正される結果、該吸着面８と衝合面１８Ｄとは所定の位
置で衝合し、ホルダ１８は磁力によって摺動部材３に吸
瘤支持され、塗装がン２１がｏ　＆　ット本体１に装着
される。

また、貫通孔６Ａ、６Ｂ内に嵌入した突状端子１９Ａ、
１９Ｂは摺動端子１０．１１の頭部１０Ｂ。

１１Ｂに該摺動端子１０．１１を押圧しっつ当接する結
果、スイッチ２０を構成する摺動端子１゜と突状端子１
９Ａ、摺動端子１１と突状端子１９Ｂが接続し、また、
ホル／１８は導゛亀性材料で形成されているので、第３
図に示すリレーＲが作動し接点Ｒ，が接続される。かく
して、塗装ガン２１は接点Ｒ７を介してアースに接続さ
れると共に、接点Ｒ２を介して報知器１６にょシロ？、
ト本体］への塗装ガン２１の装着が電気的に確認できる
。

次に、被塗物に対する塗装の終了後、塗装がン２１をロ
ピット本体から離脱させる場合について説明する。ロ？
ット本体１のアーム１ｒ）が架台２２の近傍に戻９、ホ
ルダ１８の支持部１８Ｃ背面をばね２３に当接させ、ば
ね２３を架台２２の後方に押圧して圧縮しつつホルダ１
８の爪１８Ｂを架台２２０段部２２Ｂに係合させること
にょシ、該ホルダ１８は架台２２上に保持される。

次に、方向切換弁によってシリンダ室Ｂ側が加圧される
と共に、シリンダ室Ａ側が排気されると摺動部材３は外
筒４の段部４Ｃが大径部２Ｄの側壁に当接する迄摺動し
つつ後退する。すると、摺動部材３の吸着面８は支持部
材２の先端面２Ｇよシも円筒中空部２Ｃ内に引込むので
、吸着面８と衝合面１８Ｔ）が離間し、摺動部材３の磁
力によるホルダ１８の吸着が解かれる。

ところで、摺動端子１０．１１はばね１３のばね力によ
って貫通孔６Ａ、６Ｂの開口端方向に付勢されているか
ら、前記摺動部材３の後退中でも該摺動端子１０．１１
は突状端子１９Ａ、１９Ｂと接続されており、該摺動部
材３が終端まで後退した時に初めて摺動端子１０．１１
と突状端子１９Ａ、１９Ｂとが離間する。するとリレー
Ｒが消磁され、接点Ｒ２が開成されるので、ロピット本
体】からのホルダ１８の離脱が電気的に確認することが
できる。

本実施例は上述のように構成されるが、摺動部材３の駆
動源としては空圧に代えて油圧としてもよい。

また、実施例では摺動部材３を外筒４と永久磁石６とか
ら構成するものとして述べたが、該摺動部材３全体を永
久磁石で構成してもよいものである。

Ｖ上詳述したように、本発明は塗装用ロビットへの塗装
ガンの装着を磁力によって行うように構成すると共に、
該塗装ガンの装着、離脱によって開閉する接点を設けた
構成としたから、下記各項の効果を奏することができる
。

■塗装ガンを支持しているホルダに塗装用口ぎットの先
端を接近させると、摺動部材の磁力にょってホルダが吸
着支持されるので、塗装ガンを支持するだめの特別の動
力源が不要となシ、塗装用ロビットのアームにががる重
量を軽減することができる。

■上記■と同様の理由から、塗装がン装着時における塗
装用ロゲットのアームの位置決め、は従来技術によるも
ののように昼精度に保つ必要がなくなり、該口？ットの
機構が簡潔になり、コストの低減を図ることができる。

■ホルダを導電体とし、かつ、塗装ガンの装着によって
塗装用口はットに接続する接点を設けたから、塗装ガン
に帯電される静電気を完全に除去するととができると共
に、該塗装がンの着脱を電気的手段によって容易に確認
することができる構成にするととができる。

■塗装ガンは永久磁石の吸着力によって塗装用ロビット
に支持されているだけ寿ので、塗装ガンが架台や被塗物
に衝突した場合にも該塗装ガンは塗装用口？ットから容
易に脱落する結果、塗装ガンや被塗物の損傷を最小限に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る塗装ガンの着脱装置の
使用状態を示す説明図、第２図は塗装ガンの着脱装置の
縦断面図、第３図は摺動部材を示す第２図中の矢示Ｃ方
向側面図、第４図は同装置に設けられた静電除去および
塗装ガン着脱確認のだめの回路図である。 １・・・塗装用ロビット本体、２・・・支持部材、２Ｇ
・・・先端面、３・・・摺動部材、４・・・外筒、６・
・・永久磁石、８・・・吸着面、１０．１１・・・摺動
端子（端子）、１８・・・ホルダ、１８Ｄ・・・衝合面
、１９Ａ、１９Ｂ・・・突状端子（端子）、２１・・・
塗装ガン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塗装用ロボット本体と、該ロボット本体に取付けられた
   支持部材と、吸着面を該支持部材の先端面から出没可能
   に該支持部材に挿装され、永久磁石または永久磁石と該
   永久磁石により磁化される磁性体からなる摺動部材と、
   塗装ガンが取付けられ、前記摺動部材の吸着面に衝合す
   る衝合面を有する磁性体かつ導電体からなるホルダと、
   前記摺動部材に設けられた一対の端子と、該一対の端子
   と接触可能に前記ホルダの衝合面に突設された一対の端
   子とから構成されてなる塗装ガンの着脱装置。