JPS6126428B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボツトに係り、例えば塗装用
ロボツトに適用され、複数種類の色を順次変えて
被塗装物に塗装を行ないうる工業用ロボツトを提
供することを目的とする。

例えば工場等で塗装用として用いられる工業用
ロボツトとして代表的なものに、テイーチ・プレ
イバツク型のロボツトが知られている。この種テ
イーチ・プレイバツク型の工業用ロボツトは、通
常テイーチング時に作業者がターンテーブル上の
支柱に支持されたロボツトアームを直接手で動か
し、その時のロボツトの各可動部の動きを記憶装
置内に記憶させておく。そして、プレイバツク時
には、記憶装置内の記憶内容にもとづいて制御装
置から命令が出力され、各可動部をテイーチング
時と全く同様に動作させる構成とされている。

次に、この種テイーチ・プレイバツク型塗装用
工業ロボツトの塗装装置は、ロボツトアーム先端
部に設けたスプレーガン等の塗料吹付器から２色
以上塗料を吹付けられるよう、吹付器に通ずる塗
料給送配管に夫々個別の止め弁を介して複数の塗
料タンクを接続し、さらに色替時の洗浄用として
溶剤タンクを止め弁を介して塗料給送配管に接続
した構成とされている。

しかるに、上記従来の塗装装置は、塗料タンク
と塗料給送配管の接続部分にテイー継手或いはク
ロス継手等を用いており、又止め弁の数も塗料の
色数プラス１個分必要で多いため装置構成が複雑
であり、さらに又上記接続部分と止め弁との間に
夫々塗料溜りがあるため、洗浄時塗料溜りに溜つ
た塗料を完全に洗い流すことができず、従つて前
回塗装時の塗料が混じりあつて塗装が行なわれて
しまい、その結果指定された色で確実に塗装する
ことができない等の欠点を有していた。

本発明は上記欠点を除去したものであり、以下
図面とともにその一実施例につき説明する。第１
図は本発明になる工業用ロボツトを適用した塗装
ロボツトの一実施例の概略側面図、第２，３図は
夫々上記塗装ロボツトの切換弁装置の縦断側面図
及び第２図中−線に沿う縦断正面図である。

第１図中、工業用ロボツト１は、テイーチ・プ
レイバツク型のものであり、本実施例の場合、生
産ラインで製造される被塗装物２を連続的に塗装
する塗装ロボツトとして用いられる。制御装置３
ａを有する基台３上にはターンテーブル４が回転
自在に設けられており、このターンテーブル４上
に支柱５がピン結合により揺動自在に枢支されて
いる。

支柱５は、アーム６をピン結合により上下方向
に揺動自在に枢支するものであり、アーム６の先
端部には２個のロータリアクチユエータ７，８を
介してスプレーガン９が取付けられている。これ
らのアクチユエータ７，８は、スプレーガン９を
夫々上下方向及び左右方向に回動駆動するもので
ある。

基台３上には、前記支柱５の他にアーム駆動用
シリンダ１０と支柱駆動用シリンダ１１が、夫々
ピン結合により端部を所定角度範囲揺動可能に枢
支させて取付けてある。アーム駆動用シリンダ１
０のピストンロツド１０ａ先端部はピンを用いて
アーム６の付け根部に連結されており、支柱駆動
用シリンダ１１のピストンロツド１１ａ先端部は
支柱５の側部に設けた連結部５ａにピンを用いて
連結されている。ここで、シリンダ１０は支柱５
を介して互いにピン結合されたターンテーブル４
とアーム６を互いに連結しており、又シリンダ１
１は互いにピン結合されたターンテーブル４と支
柱５を互いに連結している。

又スプレーガン９は配管１２を介して切換弁装
置１３に接続され、切換弁装置１３には互いに異
種の色の塗料を貯溜する複数の塗料タンク１４_１
〜１４_３を夫々配管１４ａ〜１４ｃを介して接続
され又溶剤を貯溜する一の溶剤タンク１５を配管
１５ａを介して接続されている。

その動作としては、テイーチング時において、
まずシリンダ１１及び支柱５間の連結を断つてア
ーム６動作時の負荷は小としておき、作業者が手
動により、上記軽負荷のアーム６を可動させその
動きが制御装置３ａ内に記憶される。次いでプレ
イバツク時にはシリンダ１１及び支柱５間を連結
復帰させると、ロボツト１の各可動部（ターンテ
ーブル４、支柱５、アーム６、ロータリアクチユ
エータ７，８）はテイーチング時に制御装置３ａ
内に記憶された教示動作に従つて動作し、塗料タ
ンク１４_１〜１４_３の複数の色の塗料が逐次切換
弁装置１３により選択的に色を替えながら配管１
２を介してスプレーガン９に導かれ、該スプレー
ガン９より被塗装物２に吹付けられる。

次に本発明の要部である上記切換弁装置１３に
つき第２図及び第３図も併用して詳述する。第２
図及び第３図中、切換弁装置１３は大略円筒状の
弁本体２１とこれに回転自在に嵌挿された円筒形
の回転弁体２２とよりなり、弁本体２１は軸方向
一定間隔毎に順次位相を90゜ずらせて４個の半径
方向の貫通孔２１ａ〜２１ｄを設けられ、各孔２
１ａ〜２１ｄに夫々上記塗料用配管１４ａ〜１４
ｃ及び溶剤用配管１５ａを接続されている。

回転弁体２２は円柱形状をなし、一の軸方向盲
孔状通路２３を設けられ、又軸方向同一位相位置
で且つ上記孔２１ａ〜２１ｄと同一間隔位置に４
個の半径方向の貫通孔２２ａ〜２２ｄを夫々通路
２３に連通させて設けられており、弁本体２１内
周に回転自在に嵌挿される。従つて４個の孔組２
１ａ及び２２ａ，２１ｂ及び２２ｂ，２１ｃ及び
２２ｃ，２１ｄ及び２２ｄは夫々互いに軸方向同
一位置となり、回転弁体２２の回転に伴ない各孔
組は夫々逐次互いに位相が90゜ずれた円周一個所
で連通孔を形成する。なお、通路２３に連通する
各貫通孔２２ａ〜２２ｄは回転弁体２２の軸方向
に孔21a〜２１ｄに対応するように配設されてい
る。尚４個の孔組は弁本体２１の内周に嵌合させ
た５個のＯリング２４により互いに且つ外部と液
密に分離区画されている。回転弁体２２は更に一
端にステツプモータ２５を取付けられ、又他端の
通路２３の開口部に回転カツプリング（図示せ
ず）を介してスプレーガン９に連通する上記配管
１２を接続される。ステツプモータ２５は回転弁
体２２を回転させるものであるが、該モータ２５
はこれに限らずステツプ的に回転しうるものであ
れば、他の回転駆動源でもよい。

次に上記切換弁装置１３を用いて塗装する場合
の動作につき説明する。三種の塗料のうち例えば
塗料タンク１４_２内の塗料で塗装を行なう場合、
ステツプモータ２５が所定信号により作動し回転
弁体２２が第２図、第３図に示す位置まで回転す
ると、孔組２１ｂ，２２ｂが位相が一致して連通
し、これにより配管１４ｂは切換弁装置１３の孔
組２１ｂ，２２ｂ、通路２３を順次介して配管１
２に連通する。かくして塗料タンク１４_２内の塗
料が例えばポンプ或いは空気圧等により圧送さ
れ、配管１４ｂ、切換弁装置１３、配管１２を順
次介してスプレーガン９に給送される。従つてス
プレーガン９内の弁を開弁することにより、スプ
レーガン９から塗料を吹き付けることができる。
尚上記の場合上記孔組２１ｂ及び２２ｂ以外の孔
組は夫々１対の孔の位相がずれて連通されておら
ず不要な塗料、溶剤等は切換弁装置１３内に導入
されない。（尚このことは他の孔組の連通の場合
にも同様である。） また、孔２１ａ〜２１ｄと貫通孔２２ａ〜２２
ｄとを夫々、半径方向で連通するように軸方向に
所定間隔で配設しているため、配管１４ａ〜１４
ｃより通路２３を介して配管１２に塗料を供給す
るとき、塗料の給送圧力がＯリング２４に作用せ
ず、Ｏリング２４のシール効果を良好にしうる。

上記塗料タンク１４_２内の塗料によるスプレー
の終了に際しては所定信号によりステツプモータ
２５が作動され回転弁体２２が180゜回転する。
すると、孔組２１ｄ，２２ｄのみが連通状態とな
り溶剤配管１５ａ、孔組２１ｄ，２２ｄ、通路２
３、配管１２が連通する。このとき他の孔組は非
連通状態であるため、上記塗料の給送は停止され
る。

かくして溶剤タンク１５内の溶剤が配管１５、
切換弁装置１３、配管１２を順次給送されたスプ
レーガン９より放出され、通路２３、孔２２ａ〜
２２ｄ、配管１５、スプレーガン９内に付着して
いる塗料を洗い落し放出する。こうして一定時間
の洗浄を行なうことにより、スプレーガン９から
塗料の混つていない洗浄液だけが吐出されるよう
になつたら、所定信号によりステツプモータ２５
を作動させ回転弁体２２を例えば45゜回転させて
孔組２１ｄ，２２ｄを非連通（他の孔組も全て非
連通となる）として、洗浄を停止する。

ここで回転弁体２２及び配管１２間には塗料溜
りは全くなく、しかも回転弁本体２２の外周及び
通路２３間の肉厚を小としておけば孔２２ａ〜２
２ｄの深さも小で洗浄が容易であり、洗い残し部
分なく溶剤による洗浄を完全に行ないうる。

従つて次に、例えば塗料タンク１４_３の塗料を
スプレーする場合は、パルスモータ２５を作動さ
せ、回転弁体２２を回転させ孔組２１ｃ，２２ｃ
を連通させて行なえばよく、前回スプレーした塗
料と今回スプレーする塗料が互いに混り合つてし
まうといつた不都合を確実に防止しうる。次いで
塗料タンク１４_１の塗料をスプレーする場合はそ
の前に上記の場合と同様の洗浄を行なつた後に孔
組２１ａ，２２ａを連通させて行なえばよい。

このように、上記切換弁装置１３は回転弁体２
２をステツプモータ２５により逐次回転させるこ
とにより、スプレーしようとする塗料の種類の切
換えのみならず塗料の色替え時の洗浄も極めて迅
速に行なうことができる。従つてこのロボツト１
により連続塗装の作業効率を向上し、工数を低減
しうる。

又その際、各孔組２１ａ及び２２ａ，２１ｂ及
び２２ｂ，２１ｃ及び２２ｃ，２１ｄ及び２２ｄ
は互いに且つ外部とＯリング２４により液密に分
離されているため異なる色の塗料が混り合つたり
外部に漏れたりすることはない。

又上記切換弁装置１３は弁本体２１及び回転弁
体２２の二部品よりなり部品点数が少ないと共
に、その軸方向一定間隔毎に位相をずらせて塗料
及び溶剤用の夫々連通可能の複数の孔組を設ける
のみでよく構成が極めて簡単である。又塗料の種
類を増やしたい場合も孔組の数を増やすのみで容
易に行ないうる。

上述の如く、本発明になる工業用ロボツトによ
れば、ロボツト本体と、該ロボツト本体を制御す
る制御装置と、該ロボツト本体に設けられワーク
を塗装するスプレーガンと、該スプレーガンに連
通した切換弁装置と、該切換弁装置に連通した複
数の塗料タンクとよりなり、上記切換弁装置は弁
本体内に円筒形の回転弁体が回転自在に設けら
れ、弁本体には上記複数の塗料タンクに夫々独立
に連通する複数の孔を有し、上記回転弁体は通路
を介して上記スプレーガンに連通すると共に、軸
方向に所定間隔ごとに配設され上記複数の孔のう
ちの一の孔に選択的に連通する複数の貫通孔を有
する構成としてなるため、切換弁装置は弁本体及
び回転弁体のみより構成され部品点数が少なく、
しかも弁本体及び回転弁体自体夫々複数の孔及び
一の通路を有するのみで加工は容易であり構成を
小型、軽量化しえ、又回転弁体の回転動作のみに
より塗料種類の切換えを行なうため、切換操作は
迅速であり、又従来例の如き止め弁等は不要でし
かも切換弁装置自体構成が簡単で複数の孔間のシ
ールを容易に行ないうるため、仮に弁本体に更に
洗浄用の流路を接続して溶剤により洗浄を行なう
ようにすれば、切換弁装置自体及び管路等の洗い
残し部分なく良好に洗浄しえ、これにより異種の
塗料の混入等の不都合なく良好な塗装を行ない
え、又上記切換弁装置の弁切換え動作が迅速なる
ことにより、ロボツトを使用しての連続塗装の作
業能率を向上しうると共に、工数を低減しえ、ま
た塗料を供給する際塗料の給送圧力が軸方向に作
用するため、シール部材のシール効果を良好に保
つことができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる工業用ロボツトを適用し
た塗装ロボツトの一実施例の概略側面図、第２図
及び第３図は夫々上記塗装ロボツトの切換弁装置
の縦断側面図及び第２図中−線に沿う縦断正
面図である。 １……工業用ロボツト、２……被塗装物、３ａ
……制御装置、５……支柱、６……アーム、９…
…スプレーガン、１０，１１……シリンダ、１３
……切換弁装置、１４_１〜１４_３……塗料タン
ク、１５……溶剤タンク、２１……弁本体、２１
ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ……孔、２２……回
転弁体、２３……通路、２５……ステツプモー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツト本体と、該ロボツト本体を制御する
   制御装置と、該ロボツト本体に設けられワークを
   塗装するスプレーガンと、該スプレーガンに連通
   した切換弁装置と、該切換弁装置に連通した複数
   の塗料タンクとよりなり、上記切換弁装置は弁本
   体内に円筒形の回転弁体が回転自在に設けられ、
   弁本体は上記複数の塗料タンクに夫々独立に連通
   する複数の孔を有し、上記回転弁体は通路を介し
   て上記スプレーガンに連通すると共に、軸方向に
   所定間隔ごとに配設され上記複数の孔のうちの一
   の孔に選択的に連通する複数の貫通孔を有する構
   成としてなることを特徴とする工業用ロボツト。 ２ 上記回転弁体はモータにより回転駆動される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工
   業用ロボツト。 ３ 上記弁本体には回転弁体及びスプレーガンの
   流路を洗浄するための溶剤の流路を更に接続され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   工業用ロボツト。