KR101427004B1 - 도장용 로봇 시스템 및 스프레이건 유닛 - Google Patents

도장용 로봇 시스템 및 스프레이건 유닛 Download PDF

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도시바 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

도장용 로봇 시스템(10)은, 복수의 로봇 아암(22 내지 24)을 갖는 동시에, 선단의 로봇 아암(24)에, 선단 구동축(J5)을 중심으로 회전하는 구동축 부재(25)가 설치된 로봇(20)과, 로봇 아암(24)에 설치된 스프레이건 유닛(30)을 구비하고 있다. 스프레이건 유닛(30)은, 로봇 아암(24)에 고정된 지지 부재(31)와, 지지 부재(31)에 설치된 가이드 부재(40a, 40b)와, 지지 부재(31)에 설치된 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)과, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)과 구동축 부재(25)를 연결하는 링크 기구(50)를 갖고 있다. 로봇(20)의 구동축 부재(25)가 회전함으로써, 링크 기구(50)를 통해서 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격을 변경가능하다.

Description

도장용 로봇 시스템 및 스프레이건 유닛 {PAINTING ROBOT SYSTEM AND SPRAYGUN UNIT}
본 특허 출원은, 2011년 11월 14일에 제출된 일본 특허 출원 제2011-249031호의 이익을 향유한다. 이 출원에 있어서의 전 개시 내용은, 인용함으로써 본 명세서의 일부로 한다.
본 발명은, 도장용 로봇 시스템 및 이러한 도장용 로봇 시스템에 사용되는 스프레이건 유닛에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 소형 휴대 단말기 등의 피도장물을 도장할 경우, 피도장물을 회전식의 지그에 설치하고, 이 피도장물에 대해 로봇을 사용해서 도장을 행하고 있다. 또한, 도장 효율을 향상시키기 위해서, 로봇 아암에 복수의 스프레이건을 설치한 것도 존재한다(일본 특허 출원 공개 제2010-120148호 공보 참조).
그러나, 종래의 일반적인 도장 시스템에 있어서는, 피도장물끼리의 간격(피치)이 일정하게 설정되어 있다. 이로 인해, 피도장물끼리의 간격이 변경되었을 경우, 도장 작업을 중단하고, 로봇으로부터 스프레이건 유닛을 제거하는 동시에, 스프레이건의 간격이 다른 스프레이건 유닛으로 교환할 필요가 있다. 따라서, 피도장물끼리의 간격을 변경할 경우에는, 스프레이건끼리의 간격이 다른 복수의 스프레이건 유닛을 준비할 필요가 있다. 이 경우, 스프레이건 유닛의 교환 등, 설비 교체 시간이 많이 걸려버린다. 또한, 복수 종류의 스프레이건 유닛을 준비할 필요가 있기 때문에, 비용이 증대한다고 하는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 점을 고려해서 이루어진 것이며, 스프레이건끼리의 간격을 간단하게 변경하는 것이 가능한, 도장용 로봇 시스템 및 스프레이건 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 도장용 로봇 시스템에 있어서, 각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과, 상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고, 상기 스프레이건 유닛은, 상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와, 상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와, 상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과, 상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고, 상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해서 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경 가능한 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 복수의 스프레이건은, 상기 지지 부재에 고정된 고정 스프레이건을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 고정 스프레이건은, 상기 선단 구동축이 존재하는 평면 중 상기 가이드 부재에 대하여 수직한 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 링크 기구는, 상기 로봇의 상기 구동축 부재에 연결된 구동 링크와, 상기 구동 링크에 회전 가능하게 연결되는 동시에 상기 이동 스프레이건에 회전 가능하게 연결된 종동 링크를 갖는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 지지 부재는, 상기 구동축 부재가 관통하는 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 이동 스프레이건은, 상기 고정 스프레이건의 일측에 배치된 제1 이동 스프레이건과, 상기 고정 스프레이건에 대하여 상기 제1 이동 스프레이건의 반대측에 배치된 제2 이동 스프레이건을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 제1 이동 스프레이건과 상기 고정 스프레이건과의 간격과, 상기 고정 스프레이건과 상기 제2 이동 스프레이건과의 간격이 항상 서로 동일한 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격은, 상기 구동축 부재의 회전량에 의해 변경되는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 상기 스프레이건에 의한 도료의 도포 방향이 상기 지지 부재의 표면에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 도장용 로봇 시스템이다.
본 발명은, 도장용 로봇 시스템에 사용되는 스프레이건 유닛에 있어서, 상기 선단의 로봇 아암에 고정가능한 지지 부재와, 상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와, 상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과, 상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고, 상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해서 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경 가능한 것을 특징으로 하는 스프레이건 유닛이다.
본 발명에 따르면, 로봇의 구동축 부재가 회전함으로써, 링크 기구를 통해서 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경할 수 있다. 이것에 의해, 피도장물끼리의 간격을 변경할 때의 작업 시간을 단축할 수 있는 동시에, 피도장물끼리의 간격을 변경할 때의 비용을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도장용 로봇 시스템을 도시하는 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도장용 로봇 시스템을 도시하는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도장용 로봇 시스템을 도시하는 확대 단면도(도 1의 III-III선 단면도).
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 저면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 단면도(도 6의 VIII-VIII선 단면도).
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 단면도(도 7의 IX-IX선 단면도).
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 단면도(도 7의 X-X선 단면도).
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛에 있어서, 스프레이건끼리의 간격을 단축한 상태를 도시하는 사시도.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛에 있어서, 스프레이건끼리의 간격을 단축한 상태를 도시하는 저면도.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛에 있어서, 스프레이건끼리의 간격을 최소로 한 상태를 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛에 있어서, 스프레이건끼리의 간격을 최소로 한 상태를 도시하는 저면도.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 도 14를 참조해서 설명한다. 도 1 내지 도 14는, 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 도면이다.
우선, 도 1 내지 도 3에 의해, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도장용 로봇 시스템의 전체 구성에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도장용 로봇 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 도장용 로봇 시스템(10)은, 베이스부(21)와 복수의 로봇 아암(22 내지 24)을 갖는 로봇(20)과, 로봇(20)의 선단의 로봇 아암(제3 로봇 아암)(24)에 설치된 스프레이건 유닛(30)을 구비하고 있다.
이 중 로봇(20)은, 제1 구동축(J1)을 따라 수평 이동 가능한 베이스부(21)와, 3개의 로봇 아암(제1 로봇 아암(22), 제2 로봇 아암(23), 제3 로봇 아암(24))을 갖고 있다.
3개의 로봇 아암 중 제1 로봇 아암(22)은, 제1 구동축(J1)에 대하여 평행한 제2 구동축(J2)을 중심으로, 베이스부(21)에 대하여 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 로봇 아암(23)은, 제2 구동축(J2)에 대하여 평행한 제3 구동축(J3)을 중심으로, 제1 로봇 아암(22)에 대하여 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 제3 로봇 아암(24)은, 제3 구동축(J3)에 대하여 평행한 제4 구동축(J4)을 중심으로, 제2 로봇 아암(23)에 대하여 회전 가능하게 되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제3 로봇 아암(24)에는, 제5 구동축(J5)(선단 구동축)을 중심으로 제3 로봇 아암(24)에 대하여 회전가능한 구동축 부재(25)가 설치되어 있다. 제5 구동축(J5)은 제4 구동축(J4)에 대하여 수직으로 위치하고 있다. 이 구동축 부재(25)는, 그 선단이 제3 로봇 아암(24)의 선단으로부터 돌출하고 있다. 또한, 구동축 부재(25)의 선단부는, 후술하는 스프레이건 유닛(30)의 링크 기구(50)에 설치되고, 구동축 부재(25)의 기단부에는, 베벨 기어(26)가 고착되어 있다. 베벨 기어(26)는, 제2 로봇 아암(23)측의 베벨 기어(27)와 결합하고 있고, 로봇(20)의 기단부측에 설치된 도시하지 않은 모터로부터의 동력을 구동축 부재(25)에 전달할 때, 그 회전 방향을 90도 변환하게 되어 있다. 베벨 기어(26, 27)로서는, 곧은 톱니의 것을 사용해도 좋고, 굽은 톱니의 것을 사용해도 된다. 또한, 제3 로봇 아암(24)의 내부에는, 구동축 부재(25)의 회전을 지지하는 베어링(28)이 설치되어 있다.
상술한 구성 이외에, 로봇(20)의 구성은 일반적으로 사용되는 로봇(예를 들어 수직 다관절 로봇)과 거의 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 본 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛의 구성에 대해서, 도 1 내지 도 10을 참조해서 설명한다. 도 4 내지 도 1O은, 본 실시 형태에 의한 스프레이건 유닛을 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 스프레이건 유닛(30)은, 제3 로봇 아암(24)에 고정되는 지지 부재(베이스 플레이트)(31)와, 지지 부재(31)에 설치된 2개의 가이드 부재(40a, 40b)와, 지지 부재(31)에 설치된 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)을 갖고 있다.
이 중 지지 부재(31)는, 직사각형의 평판 형상으로 이루어진다. 또한, 지지 부재(31)에는, 스프레이건 유닛(30)을 제3 로봇 아암(24)에 설치했을 때, 구동축 부재(25)가 관통하는 원형의 관통 구멍(41)이 형성되어 있다(도 4 및 도 6 참조).
또한, 지지 부재(31)에는, 각각 직사각 형상의 측면판(36), 전방면판(37) 및 배면판(38)이 설치되고, 측면판(36), 전방면판(37) 및 배면판(38)에는, 직사각 형상의 저면판(39)이 설치되어 있다. 이들 지지 부재(31), 측면판(36), 전방면판(37), 배면판(38) 및 저면판(39)에 의해 , 대략 직육면체 형상의 케이싱이 구성되어 있다. 또한, 도 5에 있어서, 저면판(39)의 표시를 생략하고(도 12 및 도 14에 있어서도 같음), 도 7, 도 9 및 도 10에 있어서, 측면판(36), 전방면판(37), 배면판(38) 및 저면판(39)의 표시를 생략하고 있다.
또한, 가이드 부재(4Oa, 4Ob)는, 각각 직동 가이드로 이루어지고， 동시에 지지 부재(31)의 저면에 연결 고정되어 있다. 이 중 한쪽의 가이드 부재(40a)(이하, 제1 가이드 부재(40a)라고도 한다)는, 레일(44a)과, 레일(44a) 위를 수평 이동 하는 블록(45a)을 갖고 있고, 상대적으로 짧은 직동 가이드로 이루어진다. 또한, 다른 쪽의 가이드 부재(40b)(이하, 제2 가이드 부재(40b)라고도 한다)는, 레일(44b)과, 레일(44b) 위를 수평 이동하는 블록(45b, 45c)을 갖고 있고, 상대적으로 긴 직동 가이드로 이루어져 있다. 이들 제1 가이드 부재(40a) 및 제2 가이드 부재(40b)는, 동일 직선 상이며, 서로 이격해서 배치되어 있다. 이것에 의해, 후술하는 체결 부품(43)을 제1 가이드 부재(40a) 및 제2 가이드 부재(40b) 사이에 배치시킬 수 있다. 또한, 제5 구동축(J5)은, 레일(44a) 및 레일(44b)을 연결하는 직선과 교차한다.
한편, 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c) 중, 스프레이건(32)(이하, 고정 스프레이건(32)이라고도 한다)은, 고정 브래킷(34) 및 건 설치 부재(35)를 통해, 지지 부재(31)에 연결 고정되어 있다. 즉 고정 스프레이건(32)은, 지지 부재(31)에 대하여 이동하지 않게 되어 있다. 또한, 건 설치 부재(35)는 단면이 ＜ 모양을 갖고 있고(도 10), 고정 스프레이건(32)에 의한 도료의 도포 방향이 지지 부재(31)의 표면에 대하여 경사지게 되어 있다.
이 고정 스프레이건(32)은, 정면측(도 7 참조)에서 보았을 경우, 구동축 부재(25)를 회전시키는 제5 구동축(J5)과 동일한 위치에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 고정 스프레이건(32)은, 제5 구동축(J5)이 존재하는 평면 중, 가이드 부재(40a, 40b)에 대하여 수직한 평면(P)(도 4 및 도 6 참조) 위에 위치한다. 이와 같은 구성에 의해, 고정 스프레이건(32)을 정면측에서 보아서 제5 구동축(J5)의 회전 중심에 고정 배치시킬 수 있다.
한편, 스프레이건(33a 내지 33c)(이하, 제1 이동 스프레이건(33a), 제2 이동 스프레이건(33b), 제3 이동 스프레이건(33c)이라고도 한다)은, 각각 지지 부재(31)에 대하여 이동 가능한 스프레이건으로 이루어져 있다. 이 중 제1 이동 스프레이건(33a)은, 가늘고 긴 브래킷(42)을 통해서 제1 가이드 부재(40a)의 블록(45a)에 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 이동 스프레이건(33a)은, 제1 가이드 부재(40a)의 레일(44a)로 안내되고, 이 레일(44a)을 따라 수평으로 직선이동 가능하게 되어 있다.
또한, 제2 이동 스프레이건(33b) 및 제3 이동 스프레이건(33c)은, 각각 가늘고 긴 브래킷(42)을 통해서 제2 가이드 부재(40b)의 블록(45b, 45c)에 설치되어 있다. 이들 제2 이동 스프레이건(33b) 및 제3 이동 스프레이건(33c)은, 각각 제2 가이드 부재(40b)의 레일(44b)로 안내되고, 이 레일(44b)을 따라 직선이동 가능하게 되어 있다.
이 경우, 제1 이동 스프레이건(33a)은, 고정 스프레이건(32)에 대하여 일측(도 7의 좌측)에 배치되고, 제2 이동 스프레이건(33b) 및 제3 이동 스프레이건(33c)은, 각각 고정 스프레이건(32)에 대하여 반대측(도 7의 우측)에 배치되어 있다.
또한, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)에는, 도시하지 않은 적어도 1개의 호스가 접속되어 있고, 이들 호스로부터 도료나 에어를 공급함으로써, 워크(피도장물)(W)(도 2 참조)에 대하여 도료를 분사할 수 있게 되어 있다. 이 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 종래 일반적으로 사용되는 도장 건으로 이루어져 있어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 서로 동일한 구조로 이루어져 있지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 서로 다른 구조를 가져도 된다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동축 부재(25)는, 체결 부품(43)을 통해서 링크 기구(50)에 연결되어 있다. 이 링크 기구(50)는, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)에도 연결되어 있고, 로봇(20)의 구동축 부재(25)가 회전함으로써, 체결 부품(43) 및 링크 기구(50)를 통해서 이동 스프레이건(33a 내지 33c)이 이동하게 되어 있다.
즉, 도 5, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 링크 기구(50)는, 구동 링크(51)와, 종동 링크(52a 내지 52c)(이하, 제1 종동 링크(52a), 제2 종동 링크(52b), 제3 종동 링크(52c)라고도 한다)로 구성되어 있다. 이 중 구동 링크(51)는, 그 중앙부에 있어서, 체결 부품(43)을 통해서 로봇(20)의 구동축 부재(25)에 연결되어 있다.
또한, 제1 종동 링크(52a)는, 그 일단부가 축 부재(53a)를 통해서 구동 링크(51)에 회전 가능하게 연결되는 동시에, 타단부가 축 부재(54a)를 통해서 제1 이동 스프레이건(33a)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제2 종동 링크(52b)는, 그 일단부가 축 부재(53b)를 통해서 구동 링크(51)에 회전 가능하게 연결되는 동시에, 중앙부에 있어서 축 부재(54b)를 통해서 제2 이동 스프레이건(33b)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제3 종동 링크(52c)는, 그 일단부가 축 부재(53c)를 통해서 제2 종동 링크(52b)에 회전 가능하게 연결되는 동시에, 타단부가 축 부재(54c)를 통해서 제3 이동 스프레이건(33c)에 회전 가능하게 연결되어 있다.
또한, 구동 링크(51)와, 종동 링크(52a 내지 52c)는, 모두 가늘고 긴 평판 형상을 갖고 있다. 또한, 구동 링크(51) 및 제2 종동 링크(52b)는, 서로 거의 동일한 길이를 갖고 있고, 제1 종동 링크(52a) 및 제3 종동 링크(52c)는, 서로 거의 동일한 길이를 갖고 있다. 또한, 구동 링크(51) 및 제2 종동 링크(52b)는, 제1 종동 링크(52a) 및 제3 종동 링크(52c)의 약 2배의 길이를 갖고 있다.
이와 같은 링크 기구(50)가 설치되어 있는 것에 의해, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)끼리의 간격을 변경할 수 있게 되어 있다. 이 경우, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 항상 서로 동일한 간격(피치)을 두도록 배치된다. 즉, 도 5에 있어서, 제1 이동 스프레이건(33a)과 고정 스프레이건(32)과의 간격(La)과, 고정 스프레이건(32)과 제2 이동 스프레이건(33b)과의 간격(La)과, 제2 이동 스프레이건(33b)과 제3 이동 스프레이건(33c)과의 간격(La)은, 서로 동일하다. 또한, 링크 기구(50)에 의해, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)이 어떤 위치에 왔을 경우에도, 제1 이동 스프레이건(33a)과 고정 스프레이건(32)과의 간격과, 고정 스프레이건(32)과 제2 이동 스프레이건(33b)과의 간격과, 제2 이동 스프레이건(33b)과 제3 이동 스프레이건(33c)과의 간격은, 서로 동일하게 된다(후술하는 도 11 내지 도 14 참조).
또한, 도 4 내지 도 10에 있어서, 링크 기구(50)의 구동 링크(51)와 종동 링크(52a 내지 52c)가 일직선 형상으로 배치되어 있고, 이들 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)끼리의 간격(La)은 최대가 되어 있다.
다음에, 이와 같은 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 작용에 대해서, 도 4 내지 도 14를 이용해서 설명한다. 특히, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)의 간격을 변경할 때의 작용에 대해서 설명한다.
먼저, 도장용 로봇 시스템(10)이, 서로 간격(La)을 두고 배열되는 복수의 워크(W)(도 2)에 대하여 도장 작업을 행할 경우를 상정한다. 이 경우, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)의 각 간격(La)은 최대로 한다(도 4 내지 도 10 참조). 이 상태에서, 로봇(20)을 동작시켜, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)을 사용해서 워크(W)에 대하여 도장 작업을 행한다.
계속해서, La보다 좁은 간격(Lb)을 두고 배열되는 복수의 워크(W)에 대하여 도장 작업을 행할 경우의 작용에 대해서 설명한다. 이 경우, 로봇(20)의 구동축 부재(25)가 회전함으로써, 링크 기구(50)를 통해서 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격이 좁아지도록 변경된다.
이때, 우선 로봇(20)의 기단부측에 설치된 도시하지 않은 모터로부터의 동력이, 베벨 기어(27) 및 베벨 기어(26)를 순차적으로 통해 구동축 부재(25)에 전달된다. 이에 의해 구동축 부재(25)는 소정 방향(도 12의 시계 방향)으로 회전한다.
구동축 부재(25)가 회전함으로써, 체결 부품(43)도 구동축 부재(25)와 동일한 방향(도 12의 시계 방향)으로 회전하고, 이에 의해 링크 기구(50)의 구동 링크(51)도 체결 부품(43)을 중심으로 소정 방향(도 12의 시계 방향)으로 회전한다. 구동 링크(51)가 회전함으로써, 각 종동 링크(52a 내지 52c)의 각도가 변화되고, 각 종동 링크(52a 내지 52c)에 연결된 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 거리가 변화된다.
즉, 구동 링크(5l)에 연동하고, 제1 종동 링크(52a)가 구동 링크(51)와 역방향(도 12의 반시계 방향)으로 회전한다. 이에 의해, 제1 이동 스프레이건(33a)이 브래킷(42) 및 축 부재(54a)를 통해서 제1 가이드 부재(40a)에 의해 안내되고, 고정 스프레이건(32)에 접근하는 방향으로 수평 이동된다.
마찬가지로, 구동 링크(51)에 연동하고, 제2 종동 링크(52b)가 구동 링크(51)와 역방향(도 12의 반시계 방향)으로 회전한다. 이에 의해, 제2 이동 스프레이건(33b)이 브래킷(42) 및 축 부재(54b)를 통해 제2 가이드 부재(40b)에 의해 안내되고, 고정 스프레이건(32)에 접근하는 방향으로 수평 이동된다.
또한, 제2 종동 링크(52b)에 연동하고, 제3 종동 링크(52c)가 제2 종동 링크(52b)와 역방향(도 12의 시계 방향)으로 회전한다. 이에 의해, 제3 이동 스프레이건(33c)이 브래킷(42) 및 축 부재(54c)를 통해 제2 가이드 부재(40b)에 의해 안내되고, 제2 이동 스프레이건(33b)에 접근하는 방향으로 수평 이동된다. 한편, 고정 스프레이건(32)은, 지지 부재(31)에 대하여 항상 고정되어 있다.
이와 같이 하여, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 각각 서로 동일한 간격(Lb)(<La)을 두고 배치되게 된다(도 11 및 도 12). 즉 도 11 및 도 12에 있어서, 제1 이동 스프레이건(33a)과 고정 스프레이건(32)과의 간격(Lb)과, 고정 스프레이건(32)과 제2 이동 스프레이건(33b)과의 간격(Lb)과, 제2 이동 스프레이건(33b)과 제3 이동 스프레이건(33c)과의 간격(Lb)은, 서로 동일하게 되어 있다.
계속해서, Lb보다 더 좁은 간격(Lc)을 두고 배열되는 복수의 워크(W)에 대하여 도장 작업을 행할 경우의 작용에 대해서 설명한다.
이 경우, 로봇(20)의 구동축 부재(25)가 더 회전함으로써, 링크 기구(50)를 통해서 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격이 더 좁아진다.
즉, 상기와 마찬가지로 하여, 구동축 부재(25)가 더 회전함으로써, 체결 부품(43)을 통해, 링크 기구(50)의 구동 링크(51) 및 종동 링크(52a 내지 52c)가 회전하고, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)이 각각 고정 스프레이건(32)에 더 접근하는 방향으로 수평 이동한다.
이와 같이 하여, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 각각 동일한 간격(Lc)(<Lb)을 두고 배치되게 된다(도 13 및 도 14). 즉, 도 13 및 도 14에 있어서, 제1 이동 스프레이건(33a)과 고정 스프레이건(32)과의 간격(Lc)과, 고정 스프레이건(32)과 제2 이동 스프레이건(33b)과의 간격(Lc)과, 제2 이동 스프레이건(33b)과 제3 이동 스프레이건(33c)과의 간격(Lc)은, 서로 동일하게 되어 있다. 또한, 도 13 및 도 14에 있어서, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 각각 고정 스프레이건(32)에 대하여 가장 접근한 상태로 되고, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)의 간격(Lc)은 최소로 되어 있다.
또한, 상기와 반대의 작용을 실행함으로써, 고정 스프레이건(32) 및 이동 스프레이건(33a 내지 33c)의 간격을 넓힐 수 있다. 즉, 구동축 부재(25) 및 체결 부품(43)을 상기 방향과 역방향(즉 도 14의 반시계 방향)으로 회전시킨다. 이에 의해, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 가이드 부재(40a, 40b)로 안내되고, 각각 고정 스프레이건(32)에 대하여 멀어지는 방향으로 이동한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 로봇(20)의 구동축 부재(25)가 회전함으로써, 링크 기구(50)를 통해서 복수의 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격을 변경할 수 있다. 즉, 각 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격은, 구동축 부재(25)의 회전량에 의해 가능하게 변경된다. 이에 의해, 1대의 스프레이건 유닛(30)만을 사용해서 각 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격을 다양하게 변경할 수 있다. 이로 인해, 워크(W)끼리의 간격을 변경할 때, 스프레이건 유닛(30)을 교환할 필요가 없고, 작업 시간을 단축할 수 있다. 또한, 워크(W)끼리의 간격을 변경할 때, 다른 스프레이건 유닛(30)을 준비할 필요가 없고, 스프레이건 유닛(30)의 비용을 억제할 수 있다. 또한, 로봇(20)측의 구동축 부재(25)를 이용하고, 또한 링크 기구(50)를 사용하고 있으므로, 적은 구성 요소에 의해 각스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격을 임의로 변경할 수 있다.
또 본 실시 형태에 따르면, 지지 부재(31)에 고정된 고정 스프레이건(32)은, 선단 구동축(J5)이 존재하는 평면 중 가이드 부재(40a, 40b)에 대하여 수직한 평면(P) 상에 위치하므로, 지지 부재(31)에 대한 고정 스프레이건(32)의 위치를 일정하게 보유 지지하면서, 각 이동 스프레이건(33a 내지 33c)을 가이드 부재(40a, 40b)를 따라 이동하고, 그 상대 위치를 가능하게 변경할 수 있다.
또 본 실시 형태에 따르면, 링크 기구(50)는, 구동축 부재(25)에 연결된 구동 링크(51)와, 구동 링크(51)에 회전 가능하게 연결되는 동시에 이동 스프레이건(33a, 33b)에 회전 가능하게 연결된 종동 링크(52a, 52b)를 가지므로, 간단한 구성으로 각 스프레이건(32, 33a 내지 33c)끼리의 간격을 변경할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 지지 부재(31)는, 구동축 부재(25)가 관통하는 관통 구멍(41)을 가지므로, 지지 부재(31)를 제3 로봇 아암(24)에 설치했을 때, 구동축 부재(25)를 확실하게 링크 기구(50)에 연결할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 이동 스프레이건(33a 내지 33c)은, 고정 스프레이건(32)의 일측에 배치된 제1 이동 스프레이건(33a)과, 고정 스프레이건(32)에 대하여 제1 이동 스프레이건(33a)의 반대측에 배치된 제2 이동 스프레이건(33b)을 포함하므로, 고정 스프레이건(32)을 중심으로, 제1 이동 스프레이건(33a)과 제2 이동 스프레이건(33b)을 이동시키고, 이들의 간격을 가능하게 변경할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 제1 이동 스프레이건(33a)과 고정 스프레이건(32)과의 간격과, 고정 스프레이건(32)과 제2 이동 스프레이건(33b)과의 간격과, 제2 이동 스프레이건(33b)과 제3 이동 스프레이건(33c)과의 간격이 항상 서로 동일하므로, 등간격으로 배열되는 워크(W)의 간격을 다양하게 변경한 경우에도, 용이하게 대응할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 1개의 고정 스프레이건(32)과, 3개의 이동 스프레이건(33a 내지 33c)을 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 고정 스프레이건을 설치하지 않고, 모두를 이동 스프레이건으로 해도 좋다. 혹은, 2개 이상의 고정 스프레이건을 설치해도 좋다. 또한, 이동 스프레이건의 수는 3개에 한하지 않고, 1개, 2개 또는 4개 이상이어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 이동 스프레이건(33a)은, 고정 스프레이건(32)에 대하여 한쪽 측에 설치되고, 제2 이동 스프레이건(33b) 및 제3 이동 스프레이건(33c)은, 고정 스프레이건(32)에 대하여 다른 쪽 측에 설치되고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어 복수의 이동 스프레이건(33a 내지 33c) 모두를 고정 스프레이건(32)에 대하여 동일한 측에 설치해도 좋다.

Claims (10)

  1. 도장용 로봇 시스템에 있어서,
    각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과,
    상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고,
    상기 스프레이건 유닛은,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능하고,
    상기 복수의 스프레이건은, 상기 지지 부재에 고정된 고정 스프레이건을 포함하고,
    상기 고정 스프레이건은, 상기 선단 구동축이 존재하는 평면 중 상기 가이드 부재에 대하여 수직한 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  2. 도장용 로봇 시스템에 있어서,
    각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과,
    상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고,
    상기 스프레이건 유닛은,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능하고,
    상기 링크 기구는, 상기 로봇의 상기 구동축 부재에 연결된 구동 링크와, 상기 구동 링크에 회전 가능하게 연결되는 동시에 상기 이동 스프레이건에 회전 가능하게 연결된 종동 링크를 갖는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  3. 도장용 로봇 시스템에 있어서,
    각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과,
    상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고,
    상기 스프레이건 유닛은,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능하고,
    상기 지지 부재는, 상기 구동축 부재가 관통하는 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  4. 도장용 로봇 시스템에 있어서,
    각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과,
    상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고,
    상기 스프레이건 유닛은,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능하고,
    상기 복수의 스프레이건은, 상기 지지 부재에 고정된 고정 스프레이건을 포함하고,
    상기 이동 스프레이건은, 상기 고정 스프레이건의 일측에 배치된 제1 이동 스프레이건과, 상기 고정 스프레이건에 대하여 상기 제1 이동 스프레이건의 반대측에 배치된 제2 이동 스프레이건을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 이동 스프레이건과 상기 고정 스프레이건과의 간격과, 상기 고정 스프레이건과 상기 제2 이동 스프레이건과의 간격이 항상 서로 동일한 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격은, 상기 구동축 부재의 회전량에 의해 변경되는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  7. 도장용 로봇 시스템에 있어서,
    각각 구동축을 중심으로 회전하는 복수의 로봇 아암을 갖는 동시에, 상기 복수의 로봇 아암 중 선단의 로봇 아암에, 선단 구동축을 중심으로 회전하는 구동축 부재가 설치된 로봇과,
    상기 선단의 로봇 아암에 설치된 스프레이건 유닛을 구비하고,
    상기 스프레이건 유닛은,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정된 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동 가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능하고,
    상기 스프레이건에 의한 도료의 도포 방향이 상기 지지 부재의 표면에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 도장용 로봇 시스템.
  8. 제1항에 기재된 도장용 로봇 시스템에 사용되는 스프레이건 유닛에 있어서,
    상기 선단의 로봇 아암에 고정가능한 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 가이드 부재와,
    상기 지지 부재에 설치된 복수의 스프레이건으로서, 이 중 적어도 1개의 스프레이건이 상기 가이드 부재를 따라 이동가능한 이동 스프레이건으로 이루어지는, 복수의 스프레이건과,
    상기 이동 스프레이건과 상기 구동축 부재를 연결하는 링크 기구를 갖고,
    상기 로봇의 상기 구동축 부재가 회전함으로써, 상기 링크 기구를 통해서 상기 복수의 스프레이건끼리의 간격을 변경가능한 것을 특징으로 하는, 스프레이건 유닛.
  9. 삭제
  10. 삭제
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