CN1903447A - 小量排气自动涂装***以及被涂装物输送装置 - Google Patents

Abstract

通常，喷涂用涂装室为了捕捉涂料薄雾来避免对被涂装物等的多余粘着而对室内的空气进行吸引排气处理，但由于该排气而排出了室内空调空气，因而损失了大量能量。本发明通过限定涂料薄雾的飞散区域来防止因涂料粘着而引起的污染，削减了捕捉薄雾所需的排气量。在通过装载于涂装机器人并动作的喷枪来对配置在涂装室内的被涂装物进行涂装时，不使喷枪移动，而是通过前后或回转移动还有倾斜移动等的机构对保持部件侧进行控制，从而对装载在输送装置的保持部件上的被涂装物的涂装面进行喷涂。喷枪的操作信号及输送装置的保持部件的驱动通过涂装机器人的控制装置在任意的设定位置相互联动，由此使喷枪的喷涂集中朝向排气装置，从而能够在小排气量的涂装室内进行涂装。

Description

小量排气自动涂装***以及被涂装物输送装置

技术领域

本发明涉及在利用涂装机器人等进行自动涂装时可以使对由喷涂产生的飞散涂料薄雾进行捕捉的涂装室排气成为小量的涂装***以及被涂装物输送装置。

背景技术

为了吸引捕捉伴随喷雾但没有被粘着在被涂装物上的涂料薄雾来避免对被涂装物等的不必要的再粘着，另外为了削减包含涂料薄雾在内的影响周围环境的有害物质的排气，涂装室、尤其是喷涂用涂装室是必要不可缺的设备。该涂装室大多与工厂房屋内连通，通常是吸引其室内空气地进行排气的构造。因此，为了排气就连与涂装室相连的作业室内的空调空气也被排出，造成了大量的能量损失。

通常，涂装区域的气流以从每秒20cm到每秒1m的速度流动，假定有10平方米的开口的情况下，每1分钟就会有大约数百立方米的空调空气被排出到外部，这作为一大问题而存在着。作为与此相对应地主要采用以下方法：循环导入薄雾处理后的空气来削减实质上的排气的方法，将与作为空调过的向涂装室的导入空气的室内空气不同的新鲜空气、主要是由过滤器净化外部空气而得到的空气进行强制供气从而削减空调空气损失的方法。

众所周知的是，涂装室的空调在有作业者存在的情况下显然在健康方面的环境维持上是不可避免的问题，即使在完全自动化的情况下，也大都将涂料或被涂装物的条件设定为接近生活环境的条件，而且为了实现涂装品质的稳定化并避免出现涂装不良而时常维持为一定的温湿度环境也成为必要条件。尤其是在代表近年的电子信息器械的精密器械的涂装中，涂装条件的稳定化是绝对条件，其基本条件可以说成是室内空调。

上述的排气的循环再利用的方法，需要对排气空气进行充分的处理地进行供气，从而在设备方面需要非常大规模的设备。也就是说，作为在通常的排气所允许的设备，需要处理到稀薄的臭气等级以下，即便再返回到涂装室也不对人体或涂装产生影响地进行净化，但就现状来看，该处理的成本成为大的负担，没有充分的对策出台。不必说外气的新鲜空气供给，温湿度等也变动较大，考虑到上述涂装条件的管理时，上述方法也难以用于稳定的涂装品质的涂装、精密涂装工业。

另一方面，作为削减被排出的空气量的最简单的方法，考虑到减小涂装室的开口(开口部)而提出有在一部分设置局部排气装置根据需要通过进行局部排气来应对的技术(例如，日本特公昭54-22461号公报)。但是，在这些情况下，在涂装作业的喷枪操作区域被限定，不能够进行充分的涂装。也就是说，在要求精密且复杂的涂装、尤其是要求复杂的组合形状、内部、里部或角落部都要进行均匀涂装的情况下，作为喷涂就需要来自各个方向的喷涂，随之朝向涂装室进行喷涂的范围也要求较广，因而无法以局部的开口来进行应对。

并且，在利用涂装机器人那样的自动涂装装置进行涂装的情况下，一般来讲，涂装室具有不会对上述的喷涂动作带来障碍的大小的开口，同时，向涂装室内供给被涂装物而在涂装后将其输出并再将新的被涂装物供给到涂装位置的输送装置(进给装置)与涂装机器人联动地被驱动控制。在这种情况下，为了通过减少输送时间来提高生产性，采用了回转型或通过“ハ”字形输送器(例如，日本实公昭61-15974号公报)等在输出的同时送入下一个被涂装物的方式的输送装置。因此，涂装室的开口比本来的涂装区域大，具有不对输送装置动作带来障碍的范围较广的开口部。

一般来讲，在前面开口的涂装室中对被放置于室内的被涂装物进行涂装的情况下，作业者自然要从正面向设置在涂装室后部的排气口进行喷涂。因此，在对被涂装物的侧面或后面进行涂装的情况下，使被涂装物回转朝向正面侧进行喷涂，另外在存在凸凹面的情况下，则从斜向进行喷涂。这对于上下面也是同样的，为了对具有槽部等的复杂形状实施均匀涂膜，这些喷涂操作则成为必需。

从作业者的环境或作业性、生产性等理由出发，正在广泛应用以机器人为代表的自动涂装装置进行涂装的技术，但是，与上述的基本操作相同，相对于被涂装物的涂装面对喷枪的朝向及位置进行确定。因而，在从斜向喷涂被涂装物的情况下，没有粘着在被涂装物上的飞散涂料薄雾、也就是所谓的过喷薄雾粘着在涂装室的壁面上。因此，虽然希望涂装室充分宽大，将被涂装物与壁面之间的距离设定得较长，以便使过喷薄雾在到达壁面之前被排气流吸引，但是，在设备方面存在较大的负担，同时，作为其结果存在着伴随着涂装室开口增大被吸引的空气量也增加从而导致排气量增大的问题。

另一方面，在涂装室较狭窄且壁面与被涂装物之间的空间较小的情况下，壁面上不断重叠有粘着涂料，从而导致污染，对周围及被涂装物带来了不良影响。尤其是由于粘着在顶棚面上的涂料发生下落等引起被涂装物的涂装不良，因此定期的清洁作业是不可避免的，而由此造成生产性降低及成为作业者的负担，因此，在构成具有宽广度上有余富的涂装室时存在这样的潜在问题。

在涂装作业中，被涂装物越复杂就越需要喷枪的操作从多个方向进行喷涂，在这种情况下，要求涂装室本身足够大。因而，存在有如下问题，即不仅是因被适当空调的空气的排气引起了能源的损失，而且由于大量的排气而被稀薄化的含有薄雾的空气的薄雾处理方面效率也下降，薄雾处理的难度增加。本发明的目的在于，获得使用能够以较小的排气量解决上述的能源损失及由涂料粘着而引起的污染防止等问题的涂装室的涂装***以及由此所使用的被涂装物用的输送装置。

发明内容

为了解决上述问题，在本发明中，通过缩小涂装室开口、即开口部而实现了涂装室小型化所带来的排气量削减，通过采用使开口变窄的涂装机器人的动作范围变窄的措施、即借助被涂装物的输送装置进行辅助，从而使所需的涂装成为可能。也就是说，向涂装室输送被涂装物的输送装置的特征在于，具有承载被涂装物的保持部件，该保持部件具备能够在涂装位置控制设定位置与回转及前后移动联动而移动的机构。因此，能够朝向上述被涂装物的涂装面，以便能够在更加减小了喷枪的动作范围的状态下对涂装室内的被涂装物进行涂装，通过使喷涂方向集中，即便在为开口部狭窄的涂装室时也不会对周围产生污损，而且能够高效地捕捉飞散薄雾。

与涂装机器人装置联动地被驱动的被涂装物用搬运装置，具备将被涂装物依次送入涂装室内的输送机构，将保持部件送入到涂装位置。保持部件具备在涂装位置回转的机构以及在涂装位置使该保持部件前后移动的机构，这些回转机构和前后移动机构由伺服电动机等伺服致动器驱动，与喷枪的动作联动地被驱动控制。因而，驱动装置与控制装置相连接。

另外，如果需要的话，上述保持部件至少在前后方向使回转的轴倾斜，由此，可以使被涂装物的涂装面朝向喷枪的喷涂方向，还能够使喷枪的动作范围变小，而将喷涂方向固定在容易进行薄雾处理的方向上。上述保持部件的移动机构，采用伺服致动机或气缸等各种现有的驱动方式。

根据本发明的实施方式，搭载于涂装机器人等的喷枪，可与被涂装物的大小、形状复杂性无关地通过最小限度的移动及喷涂方向的选择来进行涂装。也就是说，相对于喷枪的喷涂位置，由于可通过输送装置及其保持部件使被涂装物侧朝向适于涂装的位置及涂装面，所以，无需像现有技术那样要求涂装机器人侧灵活且大范围地动作，能够将喷涂集中限定在涂装室的一定范围中。

结果，涂装室较现有技术可显著地小型化，如上所述，能够防止飞散的喷涂薄雾的再粘着，使薄雾捕捉处理所需的处理空气量、即排气量小量化。由此，可将作业室内的空调空气的排出控制在最小限度内，削减了相应的能量，大幅削减了运转成本。结果不仅仅削减了涂装成本，还获得了节俭环境资源的效果。当实质上将排气量小量化时，涂料薄雾的捕捉处理效率得到提高，也可以随之防止环境的污染。

通过使保持部件的动作与涂装机器人的控制联动地进行程序控制，从而除了上述效果以外，被涂装物的涂装面与喷枪的相对位置的设定还可以通过使双方移动而得以应对，与现有技术中仅使涂装机器人移动的情况相比，可以节约被浪费的时间。众所周知地对于涂装机器人的生产性而言，即便减少一秒的延误时间也是很重要的，而该点可根据本发明得以实现。

另外，被涂装物的涂装面与喷枪的相对位置，虽然可通过按若干步骤而得到控制，但还可通过使用伺服电动机等移动机构根据被涂装物的多种形状时常地进行最适合的移动，所以，能够作为通用性高的涂装机器人用输送装置获得复合效果。

另外，在本发明中，由于附加了使保持部件在前后方向上倾斜的移动机构，即便被涂装物具有复杂的形状，也可以朝向喷枪的喷涂方向比现有技术更窄的集中范围来进行涂装，可以限定过喷相对于涂装室的方向。也就是说，现有技术中，来自横向的涂装通过使被涂装物回转来限定喷涂方向，而在上下方向上的涂装则不得不使喷枪持有较大角度进行喷涂，但是，通过使被涂装物倾斜，从而可实现小角度的喷涂，能够时常朝向排气方向进行涂装。因此，能够使用于进行薄雾处理的排气流集中在更加狭窄的区域中，可以改善进行过喷薄雾处理的涂装室内多余的涂料粘着及污染。并且，通过使气流集中，可获得能够在高浓度的状态下对由排气装置吸引的涂料薄雾进行高效的捕捉的效果。

附图说明

图1表示以主要构成示出实施本发明时的设备的状态的说明图。

图2表示被涂装物被装载于网状构架时的喷枪的喷涂位置的说明图。

图3表示使被涂装物倾斜时的喷枪的喷涂方向的不同的说明图。

具体实施方式

下面，结合附图对实施本发明的情况进行详细说明。图1表示示出第一实施方式的在涂装室内运作的情况的概略构成。喷枪1为自动喷枪，其利用压缩空气来进行自动的喷涂，通常，以来自电磁阀的压缩空气控制喷涂，其中该电磁阀由来自控制装置的信号操作。该喷枪1被搭载在作为自动涂装机的涂装机器人2上，对喷涂位置、方向等进行控制操作，对被涂装物3进行涂装。通常，涂装机器人2通过机器臂4进行上下、左右、前后运动，此外，通过变化喷枪1安装部分的角度或对其进行回转操作，从而能够进行喷枪1的自由喷涂操作，利用已经输入的程序根据来自未图示的控制装置的信号而进行反复动作。

涂装室5在其中放置被涂装物3，选择允许其周围存在充分大的空间的尺寸，后部具有排气装置8。排气装置8吸引涂装室5中向被涂装物3喷涂的涂料的过喷薄雾，具有对其进行处理而清净空气地进行排气的机构。虽然这些技术存在若干实例，但对于本发明则没有特别的限制，只要根据设置场所或被涂装物、涂装条件来进行选择即可。

配置被涂装物3到涂装位置的输送装置6为回转臂式，交互地移动涂装室5外的加载位置A和涂装室5内的涂装位置B，在涂装位置保持被涂装物3的保持部件7具有能够以相对于喷枪1调整前后位置的方式分别移动的机构。上述保持部件7构成为可以进行回转和倾斜移动。即，保持部件7具有以垂直轴7a为中心回转的构成，同时，被设定成，如虚线所示那样使垂直轴7a倾斜，将位于被涂装物3的平面侧的涂装面朝向喷枪1的方向。作为保持部件7的回转，通常回转可以进行90度的间歇回转或连续回转，而倾斜方面则具备朝向喷枪1设定成所需倾斜角度的驱动机构。

输送装置6也可以不为回转方式，可利用在轨道上往复运动式的输送器来进行涂装位置B与加载位置A的移动的方式，能够在现有技术的范围内进行利用。并且，各种回转或往复移动的机构，可以采用使用了伺服电动机或气缸等现有的各种驱动机构的构成。

通常，这些控制是通过由控制装置所发送的信号来进行的，能够通过编程反复进行正确的作动。在本实施例中，通过将使喷枪1动作的涂装机器人2的控制装置与涂装机器人2联动，对应于喷枪1的动作在所需位置以所需速度进行控制。因此，即便将搭载了喷枪1的涂装机器人的机器臂4的运动限制在最小限度内，由于保证了被涂装物侧与喷枪1的涂装距离和方向地进行移动控制，涂装室5的开口、即开口部F在限定的范围内即可。

在涂装作业时，根据事先存储在控制装置中的指令数据，在A位置被加载于输送装置6的被涂装物3被送入到涂装室5内的涂装位置B，同时涂装机器人2使喷枪1朝涂装位置开始喷涂。被涂装物3根据其形状及大小等各种条件而组合有涂装工序，一般来说，当由喷枪1对一个涂装面进行涂装时，使保持部件7回转朝向下一个涂装面地与涂装机器人2联动进行移动控制。这样，可以进行使被涂装物3的侧面朝向配置在涂装室5后部的排气装置8侧的喷涂操作。但是，在为被涂装物上面的场合，需要从上方进行涂装。

为此，在被涂装物具有一定深度的情况下，使涂装机器人2的机器臂4伸入到涂装室内，而涂装室5的开口部F给动作带来限制。因此，若使装载了被涂装物3的保持部件7朝向前方、即向开口部F侧移动的话，则喷枪1在处于相同位置的状态下能够对被涂装物3的内部进行涂装。根据此方法，如图2所示那样，在对网状构架9中并列的多个被涂装物3进行涂装那样的、深度大的涂装的情况下，代替使喷枪1在前后方向上移动来进行涂装，若将被涂装物侧移动到所需的涂装位置(图中在箭头方向用虚线表示的位置)的话，则能够在与配置在跟前的被涂装物同样地在喷枪位置对在最内部的被涂装物进行涂装。

这样，能够通过进行移动控制而完成同现有技术同样的涂装，并且由于只要将喷枪1保持在开口部F的位置即可，所以，可以将过喷喷雾的飞散集中限制在最小范围内。另外，由于无需使喷枪本身伸入到涂装室内部，所以，喷枪1或机械臂4的前端部不易受涂料薄雾的污染，可以改善维修频率，也可以提高生产性。

对于保持部件7的前后移动，根据被涂装物3的配置，利用移动用的伺服电动机等使其仅在所需距离上依次移动，与其联动地进行涂装机器人2的动作，由此，不会对被涂装物的配置产生影响，使理想的涂装变为可能。

并且，在本发明中，通过使保持部件7倾斜而将被涂装物3的上面朝向开口部侧，可以使喷枪1的喷涂角度更小地朝向涂装室5的后部进行喷涂，涂料的薄雾被排气装置8高效地吸引。如图3所例示的那样，凹部的形状等被涂装物的形状越复杂就越要求喷涂角度的灵活性，如例示的那样，在水平放置被涂装物3的情况下，需要实线所示的方向的喷涂，通过如虚线所示那样使被涂装物3倾斜，从而喷枪1可以在从虚线所示的X方向在小角度范围内进行喷涂。

现有技术中，由于搭载了喷枪的涂装机器人的功能及动作范围而使得被涂装物的设置控制在最小限度的范围内停滞，涂装机器人的能力也相应降低，然而，在本发明中，通过使被涂装物侧与喷枪对应，从而可以使喷枪的运动集中于从正面、即从涂装室前方朝向后方的排气装置的喷涂。因此，在为了吸引向四方飞散的涂料薄雾进行排气而需要在被涂装物周围整体较广范围的气流的涂装室中，能够仅以在被涂装物的限定的周围、即实际进行喷涂的范围内的气流来高效地实现对过喷薄雾的捕捉，可以大幅度地使涂装室的排气量减小。因此，如上所述那样，能够不会向外部大量排出与涂装室相连的工作场所的空调空气而浪费能量地进行涂装作业。

并且，通过倾斜保持部件而使被涂装物倾斜，即便对于上面具有复杂形状的被涂装物，也可以限定喷枪的方向，可以将飞散的薄雾集中在已限定的排气方向上，防止涂装室内多余的涂料粘着或污染，可以高效地进行对涂料薄雾的捕捉。

附图标记说明

1  喷枪

2  涂装机器人

3  被涂装物

4  机器人臂

5  涂装室

6  输送装置

7  保持部件

8  排气装置

9  网状构架

A  加载位置

B  涂装位置

F  开口部

X  喷涂方向

Claims (4)

1.一种自动涂装***，其特征在于：具备涂装室、被涂装物用输送装置和涂装机器人装置；所述涂装室，相对于涂装室的通气截面面积限制了前面的开口部，并在后方具有排气口；所述被涂装物用输送装置，具有被输送到涂装室内并装载被涂装物的保持部件；所述涂装机器人装置，搭载有喷枪，根据预先设定的数据反复动作而对被涂装物进行涂装；所述保持部件具有能够进行回转及前后移动的机构，与涂装机器人的动作控制联动地根据由控制装置发送出的输出信号被设置在任意位置，从而进行涂装。

2.一种被涂装物输送装置，与根据预先设定的数据反复动作来涂装被涂装物的涂装机器人联动地被驱动，将被涂装物设置在涂装位置，其特征在于，具备：将装载被涂装物的保持部件顺次送入到涂装室内的输送机构，使所述保持部件在涂装位置回转的机构，使所述保持部件在涂装位置前后移动的机构；所述回转机构和前后移动机构与喷枪的动作联动地被驱动控制。

3.如权利要求2所述的被涂装物输送装置，其特征在于：所述保持部件具备使所述回转的轴至少在前后方向倾斜的移动机构。

4.如权利要求2所述的被涂装物输送装置，其特征在于：所述的使保持部件回转的机构和使其前后移动的机构，能够由伺服电动机等伺服致动器控制成任意的位置或速度。

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