JP7389755B2 - ロボットを用いた塗装ブース及び操作方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年3月3日に提出された、タイトルを「次世代塗装ロボット」とする米国特許仮出願第62/666134号の優先権の利益を請求するものである。
[構成1]
塗装キャビンを通って搬送される部品の塗装プロセスを実行する自動塗装システムであって、
取り付けスタンドに対して回転可能なロボットベースと、前記ロボットベースに対して回転可能な内側アームと、前記内側アームに対して回転可能な外側アームと、前記外側アームの自由端に取り付けられたロボット手首と、前記ロボット手首に連結された塗装アプリケータと、を各々が有する、少なくとも5自由度の2つ以上の塗装ロボットと、
前記ロボットの少なくとも1つの前記取り付けスタンドの近位に配置されるとともに、作業者通路に開口した第1のドア及び前記塗装キャビンに開口した第2のドアを有するエアロックブースと、を備え、
前記エアロックブースは、前記ロボットがサービス位置に配置されて前記第2のドアが開いているときに、前記エアロックブース内の作業者が前記ロボットの特定の構成要素にアクセスできるように構成され、そのとき前記塗装キャビン内の他のロボットは、前記エアロックブース内の前記作業者が前記ロボットを整備している間、塗装を継続し、前記塗装キャビンからの塗装蒸気が前記作業者通路に入ることが防止される、自動塗装システム。
[構成2]
前記エアロックブースは、
前記作業者が前記作業者通路から前記第1のドアを通って前記エアロックブースに入ることを許可することと、
前記作業者が前記第2のドアを開いて前記塗装キャビン内の前記ロボットにアクセスすることを許可することと、
前記エアロックブース内の前記作業者によって前記ロボットの前記特定の構成要素を整備することと、
前記作業者が整備完了後に前記第2のドアを閉じることを許可することと、
前記作業者が前記第1のドアを通って前記エアロックブースから退出することを許可することと、
を順次行う、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成3]
呼吸装置をさらに有し、前記呼吸装置は、前記エアロックブース内に組み込まれた線状呼吸装置であるとともに、前記作業者が前記第2のドアを開ける前に着用する、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成4]
前記構成要素の整備が完了して前記第2のドアが閉じられた後でかつ、前記作業者が前記第1のドアを開いて前記エアロックブースから退出する前に、前記エアロックブースを新鮮な空気で満たす換気システムをさらに備える、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成5]
前記塗装キャビン内にセーフゾーンが画定され、前記セーフゾーンは前記エアロックブースに隣接する空間であり、前記作業者は前記ロボットを整備するために前記セーフゾーン内に手を伸ばすことが許可され、前記ロボットの前記サービス位置では、前記特定の構成要素が前記セーフゾーン内に配置される、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成6]
前記第2のドアの開口部に配置されるとともに、前記エアロックブース内の前記作業者が、前記塗装キャビンの前記セーフゾーン内に手を伸ばすことは許可するが前記塗装キャビンに入ることは禁止するように構成されたガードをさらに備える、構成5に記載の自動塗装システム。
[構成7]
前記作業者が前記セーフゾーン内に身体ごと移動したこと、及び前記作業者が前記セーフゾーンを越えて前記塗装キャビンに到達したことを検出するように構成された複数のセンサをさらに備える、構成5に記載の自動塗装システム。
[構成8]
隣接するロボットが、前記隣接するロボットの制御装置で実行される範囲制限ソフトウェアによって、前記セーフゾーンに入ることが防止される、構成5に記載の自動塗装システム。
[構成9]
前記作業者が前記エアロックブース内で行う整備は、前記ロボットの前記塗装アプリケータの洗浄、前記塗装アプリケータの構成要素の交換、アームに取り付けられた塗料供給コンポーネントの交換、前記塗装アプリケータ及び前記外側アームのオーバースプレーカバーの交換、前記塗装キャビンの床に設置された洗浄ステーションの清掃、並びに前記塗装キャビン内を視認するための窓の清掃を含む、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成10]
前記塗装ロボットの各々は、前記取り付けスタンドの裏側に取り付けられたカラーチェンジャ及びポンプ装置を含み、前記カラーチェンジャ及び前記ポンプ装置は、前記作業者通路からアクセス可能かつ整備可能である、構成1に記載の自動塗装システム。
[構成11]
塗装ロボットシステムを整備する方法であって、
取り付けスタンドに対して回転可能なロボットベースと、前記ロボットベースにロボット手首を接続する内側アーム及び外側アームと、前記ロボット手首に連結された塗装アプリケータと、を有する塗装ロボットを用意するステップと、
前記塗装ロボットの前記取り付けスタンドに隣接配置されるとともに、作業者通路に開口した第1のドア及び塗装キャビンに開口した第2のドアを有するエアロックブースを用意するステップと、
前記塗装ロボットをスタンバイモードにするステップであって、前記スタンバイモードでは、前記塗装ロボットは塗装を中止して前記塗装アプリケータをサービス位置に戻し、前記スタンバイモードにある前記塗装ロボットの塗装責任を負う前記塗装キャビン内の他のロボットが塗装を続行する、ステップと、
作業者が、前記作業者通路から前記エアロックブースに入り、前記第1のドアを閉じるステップと、
前記作業者が、前記第2のドアを開いて前記ロボットにアクセスするステップと、
作業者が、前記ロボットの特定の構成要素を整備するステップと、
前記作業者が、整備完了後に前記第2のドアを閉じるステップと、
前記作業者が、前記第1のドアを通って前記エアロックブースから前記作業者通路に退出するステップと、
前記塗装ロボットを作業モードにし、前記塗装ロボットによる塗装作業を再開するステップと、
を含む方法。
[構成12]
前記作業者が、前記第2のドアを開ける前に、前記エアロックブース内に組み込まれた線状呼吸装置である呼吸装置を着用するステップをさらに含む、構成11に記載の方法。
[構成13]
前記構成要素の整備が完了して前記第2のドアが閉じられた後でかつ、前記作業者が前記第1のドアを開いて前記エアロックブースから退出する前に、前記エアロックブースを新鮮な空気で満たす換気システムを操作するステップをさらに含む、構成11に記載の方法。
[構成14]
前記塗装キャビン内にセーフゾーンが画定され、前記セーフゾーンは前記エアロックブースに隣接する空間であり、前記作業者は前記ロボットを整備するために前記セーフゾーン内に手を伸ばすことが許可され、前記ロボットの前記サービス位置では、前記特定の構成要素が前記セーフゾーン内に配置される、構成11に記載の方法。
[構成15]
前記エアロックブース内の前記作業者が、前記塗装キャビンの前記セーフゾーン内に手を伸ばすことは許可するが前記塗装キャビンに入ることは禁止するように構成されたガードが、前記第2のドアの開口部に配置される、構成14に記載の方法。
[構成16]
複数のセンサが、前記作業者が前記セーフゾーン内に身体ごと移動したこと、及び前記作業者が前記セーフゾーンを越えて前記塗装キャビンに到達したことを検出するように構成される、構成14に記載の方法。
[構成17]
隣接するロボットが、前記隣接するロボットの制御装置で実行される範囲制限ソフトウェアによって、前記セーフゾーンに入ることが防止される、構成14に記載の方法。
[構成18]
前記作業者が前記エアロックブース内で行う整備は、前記ロボットの前記塗装アプリケータの洗浄、前記塗装アプリケータの構成要素の交換、アームに取り付けられた塗料供給コンポーネントの交換、前記塗装アプリケータ及び前記外側アームのオーバースプレーカバーの交換、前記塗装キャビンの床に設置された洗浄ステーションの清掃、並びに前記塗装キャビン内を視認するための窓の清掃を含む、構成11に記載の方法。
[構成19]
前記塗装ロボットは、前記取り付けスタンドの裏側に取り付けられたカラーチェンジャ及びポンプ装置を含み、前記カラーチェンジャ及び前記ポンプ装置は、前記作業者通路からアクセス可能かつ整備可能である、構成11に記載の方法。
[構成20]
前記塗装ロボットが前記スタンバイモードにある間に、前記作業者通路から前記カラーチェンジャ又は前記ポンプ装置を整備するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
Claims (18)
- 塗装キャビンを通って搬送される部品の塗装プロセスを実行する自動塗装システムであって、
取り付けスタンドに対して回転可能なロボットベースと、前記ロボットベースに対して回転可能な内側アームと、前記内側アームに対して回転可能な外側アームと、前記外側アームの自由端に取り付けられたロボット手首と、前記ロボット手首に連結された塗装アプリケータと、を各々が有する、少なくとも5自由度の2つ以上の塗装ロボットと、
前記ロボットの少なくとも1つの前記取り付けスタンドの近位に配置されるとともに、作業者通路に開口した第1のドア及び前記塗装キャビンに開口した第2のドアを有するエアロックブースと、を備え、
前記エアロックブースは、前記ロボットがサービス位置に配置されて前記第2のドアが開いているときに、前記エアロックブース内の作業者が前記ロボットの特定の構成要素にアクセスできるように構成され、そのとき前記塗装キャビン内の他のロボットは、前記エアロックブース内の前記作業者が前記ロボットを整備している間、塗装を継続し、前記塗装キャビンからの塗装蒸気が前記作業者通路に入ることが防止され、
前記塗装キャビン内にセーフゾーンが画定され、前記セーフゾーンは前記エアロックブースに隣接する空間であり、前記作業者は前記ロボットを整備するために前記セーフゾーン内に手を伸ばすことが許可され、前記ロボットの前記サービス位置では、前記特定の構成要素が前記セーフゾーン内に配置される、自動塗装システム。 - 前記エアロックブースは、
前記作業者が前記作業者通路から前記第1のドアを通って前記エアロックブースに入ることを許可することと、
前記作業者が前記第2のドアを開いて前記塗装キャビン内の前記ロボットにアクセスすることを許可することと、
前記エアロックブース内の前記作業者によって前記ロボットの前記特定の構成要素を整備することと、
前記作業者が整備完了後に前記第2のドアを閉じることを許可することと、
前記作業者が前記第1のドアを通って前記エアロックブースから退出することを許可することと、
を順次行う、請求項1に記載の自動塗装システム。 - 呼吸装置をさらに有し、前記呼吸装置は、前記エアロックブース内に組み込まれた線状呼吸装置であるとともに、前記作業者が前記第2のドアを開ける前に着用する、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 前記構成要素の整備が完了して前記第2のドアが閉じられた後でかつ、前記作業者が前記第1のドアを開いて前記エアロックブースから退出する前に、前記エアロックブースを新鮮な空気で満たす換気システムをさらに備える、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 前記第2のドアの開口部に配置されるとともに、前記エアロックブース内の前記作業者が、前記塗装キャビンの前記セーフゾーン内に手を伸ばすことは許可するが前記塗装キャビンに入ることは禁止するように構成されたガードをさらに備える、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 前記作業者が前記セーフゾーン内に身体ごと移動したこと、及び前記作業者が前記セーフゾーンを越えて前記塗装キャビンに到達したことを検出するように構成された複数のセンサをさらに備える、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 隣接するロボットが、前記隣接するロボットの制御装置で実行される範囲制限ソフトウェアによって、前記セーフゾーンに入ることが防止される、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 前記作業者が前記エアロックブース内で行う整備は、前記ロボットの前記塗装アプリケータの洗浄、前記塗装アプリケータの構成要素の交換、アームに取り付けられた塗料供給コンポーネントの交換、前記塗装アプリケータ及び前記外側アームのオーバースプレーカバーの交換、前記塗装キャビンの床に設置された洗浄ステーションの清掃、並びに前記塗装キャビン内を視認するための窓の清掃を含む、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 前記塗装ロボットの各々は、前記取り付けスタンドの裏側に取り付けられたカラーチェンジャ及びポンプ装置を含み、前記カラーチェンジャ及び前記ポンプ装置は、前記作業者通路からアクセス可能かつ整備可能である、請求項1に記載の自動塗装システム。
- 塗装ロボットシステムを整備する方法であって、
取り付けスタンドに対して回転可能なロボットベースと、前記ロボットベースにロボット手首を接続する内側アーム及び外側アームと、前記ロボット手首に連結された塗装アプリケータと、を有する塗装ロボットを用意するステップと、
前記塗装ロボットの前記取り付けスタンドに隣接配置されるとともに、作業者通路に開口した第1のドア及び塗装キャビンに開口した第2のドアを有するエアロックブースを用意するステップと、
前記塗装ロボットをスタンバイモードにするステップであって、前記スタンバイモードでは、前記塗装ロボットは塗装を中止して前記塗装アプリケータをサービス位置に戻し、前記スタンバイモードにある前記塗装ロボットの塗装責任を負う前記塗装キャビン内の他のロボットが塗装を続行する、ステップと、
作業者が、前記作業者通路から前記エアロックブースに入り、前記第1のドアを閉じるステップと、
前記作業者が、前記第2のドアを開いて前記ロボットにアクセスするステップと、
作業者が、前記ロボットの特定の構成要素を整備するステップと、
前記作業者が、整備完了後に前記第2のドアを閉じるステップと、
前記作業者が、前記第1のドアを通って前記エアロックブースから前記作業者通路に退出するステップと、
前記塗装ロボットを作業モードにし、前記塗装ロボットによる塗装作業を再開するステップと、
を含み、
前記塗装キャビン内にセーフゾーンが画定され、前記セーフゾーンは前記エアロックブースに隣接する空間であり、前記作業者は前記ロボットを整備するために前記セーフゾーン内に手を伸ばすことが許可され、前記ロボットの前記サービス位置では、前記特定の構成要素が前記セーフゾーン内に配置される、方法。 - 前記作業者が、前記第2のドアを開ける前に、前記エアロックブース内に組み込まれた線状呼吸装置である呼吸装置を着用するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記構成要素の整備が完了して前記第2のドアが閉じられた後でかつ、前記作業者が前記第1のドアを開いて前記エアロックブースから退出する前に、前記エアロックブースを新鮮な空気で満たす換気システムを操作するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記エアロックブース内の前記作業者が、前記塗装キャビンの前記セーフゾーン内に手を伸ばすことは許可するが前記塗装キャビンに入ることは禁止するように構成されたガードが、前記第2のドアの開口部に配置される、請求項10に記載の方法。
- 複数のセンサが、前記作業者が前記セーフゾーン内に身体ごと移動したこと、及び前記作業者が前記セーフゾーンを越えて前記塗装キャビンに到達したことを検出するように構成される、請求項10に記載の方法。
- 隣接するロボットが、前記隣接するロボットの制御装置で実行される範囲制限ソフトウェアによって、前記セーフゾーンに入ることが防止される、請求項10に記載の方法。
- 前記作業者が前記エアロックブース内で行う整備は、前記ロボットの前記塗装アプリケータの洗浄、前記塗装アプリケータの構成要素の交換、アームに取り付けられた塗料供給コンポーネントの交換、前記塗装アプリケータ及び前記外側アームのオーバースプレーカバーの交換、前記塗装キャビンの床に設置された洗浄ステーションの清掃、並びに前記塗装キャビン内を視認するための窓の清掃を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記塗装ロボットは、前記取り付けスタンドの裏側に取り付けられたカラーチェンジャ及びポンプ装置を含み、前記カラーチェンジャ及び前記ポンプ装置は、前記作業者通路からアクセス可能かつ整備可能である、請求項10に記載の方法。
- 前記塗装ロボットが前記スタンバイモードにある間に、前記作業者通路から前記カラーチェンジャ又は前記ポンプ装置を整備するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
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