JPH04111788A - Painting robot - Google Patents
Painting robotInfo
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- JPH04111788A JPH04111788A JP23205090A JP23205090A JPH04111788A JP H04111788 A JPH04111788 A JP H04111788A JP 23205090 A JP23205090 A JP 23205090A JP 23205090 A JP23205090 A JP 23205090A JP H04111788 A JPH04111788 A JP H04111788A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は塗装用ロボットに係り、特に被塗面が曲面形状
とされたワークへの塗装作業を効率良く行う塗装用ロボ
ットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a painting robot, and more particularly to a painting robot that efficiently performs painting work on a workpiece whose surface is curved.
従来の技術
例えば自動車の車体を塗装する塗装工程においては、車
体の上部を塗装する工程と車体の側面を塗装する工程と
に分けて行っている。このように、車体の側面を塗装す
る塗装用ロボットの場合、車体の側面が曲面であるため
、スプレガンの向きを被塗面形状に応じて変更させて被
塗面の垂直方向から塗料が吹き付けられるようにする必
要がある。BACKGROUND ART Conventionally, for example, in a painting process for painting the body of an automobile, the process is divided into a process for painting the upper part of the car body and a process for painting the side surfaces of the car body. In this way, in the case of a painting robot that paints the side of a car body, since the side of the car body is a curved surface, the direction of the spray gun is changed according to the shape of the surface to be painted, and paint is sprayed from the vertical direction of the surface to be painted. It is necessary to do so.
そのため、従来の塗装用ロボットとしては例えば■実公
平２−１７６５５号公報に見られるように円弧状のガイ
ドレールに沿ってスプレガンの向きを変えながらスプレ
ガンを昇降させて車体の側面を塗装する筒袋用ロボット
がある。又、別の塗装用ロボットとしては、■特開平２
−６８１６９号公報に見られるようなロボットもある。Therefore, as a conventional painting robot, for example, as shown in Japanese Utility Model Publication No. 2-17655, the spray gun moves up and down while changing the direction of the spray gun along an arcuate guide rail to paint the side of the car body. There is a robot for Also, as another painting robot,
There is also a robot as seen in Publication No. -68169.
この塗装用ロボットでは車体の側面に対向する垂直フレ
ームに被数個のスプレガンを設け、車体が搬送されると
複数のスプレガンより同時に塗料を車体側面に吹き付け
るようになっている。This painting robot has several spray guns installed on a vertical frame facing the side of the car body, and when the car body is transported, the paint is sprayed from the multiple spray guns simultaneously onto the side of the car body.
発明が解決しようとする課題
しかるに、上記従来の塗装用ロボット■の場合スプレガ
ンか円弧状のガイドレールに沿って移動するため、例え
ば車体の曲面形状か変更されてしまうと最適な円弧形状
とするためにガイドレールの形状も車体の側面形状に合
わせて変更しなければならず、さらには側面形状の異な
る車体を一つの塗装ラインて塗装することができない。Problems to be Solved by the Invention However, in the case of the above-mentioned conventional painting robot (2), the spray gun moves along an arc-shaped guide rail, so if the curved shape of the car body changes, for example, it is difficult to obtain the optimal arc shape. In addition, the shape of the guide rail must be changed to match the shape of the side surface of the vehicle, and furthermore, it is not possible to paint vehicle bodies with different side shapes using one painting line.
又、上記従来の■の場合には複数個のスプレガンを有す
るため、色切替時の塗料の無駄か多くパージ用のシンナ
ーも多量に使用することになるばかりかスプレガンに塗
料を供給する塗料供給装置かより多く必要となる。しか
も、各スプレガンからの塗料チューブ、エアチューブ等
のチューブ数か多くなるため、これらのチューブが邪魔
にならないように配設することかむしかしい等といった
課題がある。In addition, in the case of conventional method (2) above, since there are multiple spray guns, not only is there a waste of paint when changing colors and a large amount of thinner is used for purging, but also a paint supply device that supplies paint to the spray guns is required. or more is required. Furthermore, since the number of tubes such as paint tubes and air tubes from each spray gun is large, it is difficult to arrange these tubes so that they do not get in the way.
そこで、本発明は上記課題を解決した塗装用ロボットを
提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a painting robot that solves the above problems.
課題を解決するための手段
本発明は、ワークが搬送されるワーク搬送方向に延在す
るよう設置されたベースと、
該ベースに起立して設けられ前記ベースに沿ってワーク
搬送方向に摺動する垂直アームと、該垂直アームと交差
するように水平方向に延在し、前記垂直アームに沿って
昇降するよう設けられた水平アームと、
該水平アームに設けられ前記ワークに近接又は離間する
方向に摺動する手首駆動ユニットと、該手首駆動ユニッ
トにより駆動される手首部に支持され、昇降方向に回動
するスプレガンと、よりなる。Means for Solving the Problems The present invention includes a base installed to extend in the workpiece conveyance direction in which a workpiece is conveyed, and a base that is provided upright on the base and slides along the base in the workpiece conveyance direction. a vertical arm; a horizontal arm that extends horizontally to intersect with the vertical arm and is provided to move up and down along the vertical arm; It consists of a wrist drive unit that slides, and a spray gun that is supported by the wrist portion driven by the wrist drive unit and rotates in the vertical direction.
作用
水平アームを昇降動作させるとともに手首駆動ユニット
をワークに近接又は離間する方向に移動させ、同時に手
首部を昇降方向に回動させることによりスプレガンの向
きを自在に変更できるので、スプレガンか一定の距離を
保ちっつ被塗面の曲面形状をトレースするように移動さ
せることが可能となり、ワークの被塗面を効率良く塗装
しながら塗装品質の向上も図れる。The direction of the spray gun can be changed freely by moving the operational horizontal arm up and down, moving the wrist drive unit toward or away from the workpiece, and simultaneously rotating the wrist in the up and down direction, so the spray gun can be moved at a certain distance. It is now possible to move the workpiece so as to trace the curved shape of the surface to be coated while maintaining the same, and it is possible to improve the coating quality while efficiently painting the surface of the workpiece.
実施例
第１図乃至第３に本発明になる塗装用ロボットの一実施
例を示す。Embodiment FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the painting robot according to the present invention.
各図中、塗装用ロボット１は被塗物としての車体２が搬
送される搬送装ｆ１３の近傍に設置されている。この塗
装用ロボット１は後述するように車体２の側面のような
曲面を塗装するのに適したロボットである。In each figure, the painting robot 1 is installed near a transport device f13 that transports a vehicle body 2 as an object to be painted. This painting robot 1 is a robot suitable for painting curved surfaces such as the side surfaces of a vehicle body 2, as will be described later.
塗装用ロボット１は、大略車体２の搬送方向（Ｘ方向）
に延在するように床面４に設置されたベース５と、ベー
ス５上をＸ方向に移動する垂直アーム６と、垂直アーム
６に支持されＸ方向に昇降する水平アーム７と、よりな
る。水平アーム７は垂直アーム６の側面６ａに設けられ
たガイド溝６ｂ、６ｃにガイドされて第１図、第２図中
実線で示す上昇位置へと降下位置Ｂとの間を昇降する。The painting robot 1 roughly moves the vehicle body 2 in the transport direction (X direction).
It consists of a base 5 installed on a floor surface 4 so as to extend in the direction of 1, a vertical arm 6 that moves on the base 5 in the X direction, and a horizontal arm 7 that is supported by the vertical arm 6 and moves up and down in the X direction. The horizontal arm 7 is guided by guide grooves 6b and 6c provided on the side surface 6a of the vertical arm 6, and moves up and down between a lowered position B and a raised position shown by solid lines in FIGS. 1 and 2.
又、水平アーム７はＸ方向の移動距離が車体２の側面形
状に応じて比較的短く、水平アーム７の側面には手首駆
動ユニット８が水平方向（Ｘ方向）に摺動自在に設けら
れている。手首駆動ユニット８の先端にはスプレガン９
か設けられており、塗装時スプレガン９は手首駆動ユニ
ット８とともに車体２の側面と略一定の距離を保つよう
にＸ方向へ移動する。同時に手首駆動ユニット８は第１
図に示すように手首部１ｏを介してスプレガン９が被塗
面（車体２の側面）の曲面に対し垂直方向から塗料を吹
き付けるようにスプレガン９をＣ方向（昇降方向）に回
動させる。尚、スプレガン９は塗着効率の良いエア霧化
静電スプレであり、塗料チューブ等の他高電圧供給用の
ケーブルが内蔵されたチューブも接続されている。Further, the horizontal arm 7 has a relatively short moving distance in the X direction depending on the side shape of the vehicle body 2, and a wrist drive unit 8 is provided on the side surface of the horizontal arm 7 so as to be slidable in the horizontal direction (X direction). There is. A spray gun 9 is attached to the tip of the wrist drive unit 8.
During painting, the spray gun 9 moves in the X direction together with the wrist drive unit 8 so as to maintain a substantially constant distance from the side surface of the vehicle body 2. At the same time, the wrist drive unit 8
As shown in the figure, the spray gun 9 is rotated in the C direction (elevating direction) so that the spray gun 9 sprays paint from the vertical direction onto the curved surface of the surface to be coated (the side surface of the vehicle body 2) via the wrist portion 1o. The spray gun 9 is an air atomized electrostatic sprayer with good coating efficiency, and is connected to a paint tube and other tubes with a built-in high voltage supply cable.
１１は垂直アーム６をＸ方向に駆動する垂直アーム駆動
部で、ベース５の内部に収納されている。この垂直アー
ム駆動部Ｉ！は第２図中破線で示すようにＡＣサーボモ
ータ１２を有し、モータ１２の出力軸はカップリング】
３を介してポールねじ１４のおねじ１４ａに結合されて
いる。おねじ１４ａはベース５の延在方向（Ｘ方向）に
装架され、その両端部がベース５内の軸受１５ａ。Reference numeral 11 denotes a vertical arm drive unit that drives the vertical arm 6 in the X direction, and is housed inside the base 5. This vertical arm drive part I! has an AC servo motor 12 as shown by the broken line in FIG. 2, and the output shaft of the motor 12 is coupled to
3 to the external thread 14a of the pole screw 14. The male thread 14a is mounted in the extending direction (X direction) of the base 5, and its both ends are bearings 15a inside the base 5.
１５ｂにより軸承されている。おねじ１４ａに螺合する
ナツト１４ｂは垂直アーム６の底部に連結されており、
垂直アーム６はベース５上に設けられたリニアベアリン
グ１６によりＸ方向へ滑動できるように支持されている
。15b. A nut 14b screwed into the male screw 14a is connected to the bottom of the vertical arm 6,
The vertical arm 6 is supported by a linear bearing 16 provided on the base 5 so as to be slidable in the X direction.
従って、垂直アーム６はモータ１２により回転駆動され
るボールねじ１４のおねじ１４ａによりナツト１４ｂが
駆動されるとともにＸ方向へ移動する。１７は第１のケ
ーブルキャリアで、一端がベース５に接続され、他端が
垂直アーム６の側面６ａに接続されている。即ち、塗料
供給源からの塗料チューブ、空気源からのエアチューブ
及びモータへのケーブル（いずれも図示せず）等は一旦
ベース５内に引き込まれた後、上記ケーブルキャリア１
７にガイドされて垂直アーム６内に導かれている。Therefore, the vertical arm 6 moves in the X direction as the nut 14b is driven by the male thread 14a of the ball screw 14 which is rotationally driven by the motor 12. 17 is a first cable carrier, one end of which is connected to the base 5, and the other end connected to the side surface 6a of the vertical arm 6. That is, the paint tube from the paint supply source, the air tube from the air source, the cable to the motor (all not shown), etc. are once drawn into the base 5 and then transferred to the cable carrier 1.
7 into the vertical arm 6.
１８は水平アーム７をＺ方向に昇降させる水平アーム駆
動部で、垂直アーム６の内部に収納されている。この水
平アーム駆動部１８は、第２図中１点鎖線で示すように
垂直アーム６の下部に設けられたＡＣサーボモータ１９
を有し、モータ１９の出力軸はカップリング２０を介し
てボールねじ２１のおねじ２１ａに結合されている。こ
のおねじ２１ａは垂直アーム６の延在方向（Ｚ方向）に
装架され、その両端部か垂直アーム６内の軸受６９ａ、
６９ｂにより軸承されている。又、おねじ２１ａに螺合
するナツト２１ｂは水平アーム７を支持するブラケット
２３に連結されている。Reference numeral 18 denotes a horizontal arm drive unit that moves the horizontal arm 7 up and down in the Z direction, and is housed inside the vertical arm 6. This horizontal arm drive section 18 is driven by an AC servo motor 19 provided at the lower part of the vertical arm 6 as shown by the dashed line in FIG.
The output shaft of the motor 19 is coupled to a male thread 21a of a ball screw 21 via a coupling 20. This male thread 21a is mounted in the extending direction (Z direction) of the vertical arm 6, and its both ends are attached to a bearing 69a in the vertical arm 6,
69b. Further, a nut 21b screwed into the male screw 21a is connected to a bracket 23 that supports the horizontal arm 7.
２２はリニアベアリングで、上下方向（Ｚ方向）に延在
するように垂直アーム６内に設けられている。ブラケッ
ト２３は、リニアベアリング２２に摺動自在に支持され
且つボールねじ２１のナツト２１ｂが係止された係止部
２３ａと、垂直アーム６の側面６ａに設けられ上下方向
に延在するガイド溝６ｂ、６ｃを貫通し水平アーム７に
連結された連接部２３ｂとを有する。A linear bearing 22 is provided in the vertical arm 6 so as to extend in the vertical direction (Z direction). The bracket 23 includes a locking portion 23a that is slidably supported by the linear bearing 22 and locks the nut 21b of the ball screw 21, and a guide groove 6b that is provided on the side surface 6a of the vertical arm 6 and extends in the vertical direction. , 6c and a connecting portion 23b connected to the horizontal arm 7.
従って、水平アーム７はモータ１９の駆動力により駆動
されるボールねじ２１を介してブラケット２３とともに
昇降する。２４は第２のケーブルキャリアで、一端が垂
直アーム６に接続され、他端が水平アーム７の下面に接
続されている。即ち、ベース５から垂直アーム６内に引
き込まれたチューブ及びケーブル等（図示せず）はケー
ブルキャリア２４にガイドされて水平アーム７内に導か
れている。Therefore, the horizontal arm 7 moves up and down together with the bracket 23 via the ball screw 21 driven by the driving force of the motor 19. A second cable carrier 24 is connected at one end to the vertical arm 6 and at the other end to the lower surface of the horizontal arm 7. That is, tubes, cables, etc. (not shown) drawn into the vertical arm 6 from the base 5 are guided by the cable carrier 24 and guided into the horizontal arm 7.
水平アーム７の側面７ａに設けられた手首駆動ユニット
８は、水平アーム７内に設けられたユニット駆動部２５
によりＸ方向に摺動する。このユニット駆動部２５は前
述したベース５内の垂直アーム駆動部１１と同様な構成
となっており、水平アーム７の上部に設けられたＡＣサ
ーボモータ２６を有する。モータ２６の回転駆動力は減
速ギヤ群又はベルト機構等の減速機２８を介して水平ア
ーム７内に横架されたボールねじ２７のおねじ２７ａに
伝達される。おねじ２７ａは両端を水平アーム７内の軸
受２９ａ、２９ｂにより軸承され、おねじ２７ａの回転
によりおねじ２７ａに螺合するナツト２７ｂはＸ方向に
摺動する。The wrist drive unit 8 provided on the side surface 7a of the horizontal arm 7 is connected to a unit drive unit 25 provided within the horizontal arm 7.
slide in the X direction. This unit drive section 25 has a similar configuration to the vertical arm drive section 11 in the base 5 described above, and includes an AC servo motor 26 provided at the top of the horizontal arm 7. The rotational driving force of the motor 26 is transmitted to the male thread 27a of a ball screw 27 horizontally suspended within the horizontal arm 7 via a reduction gear 28 such as a reduction gear group or a belt mechanism. Both ends of the male screw 27a are supported by bearings 29a and 29b in the horizontal arm 7, and as the male screw 27a rotates, a nut 27b screwed onto the male screw 27a slides in the X direction.
手首駆動ユニット８は水平アーム７の側面７ａに設けら
れたリニアベアリング３０により滑動自在に支持され、
且つ上記ボールねじ２７のナツト２７ｂに連結されてい
る。そのため、手首駆動ユニット８はボールねじ２７を
介してＸ方向に移動する。The wrist drive unit 8 is slidably supported by a linear bearing 30 provided on the side surface 7a of the horizontal arm 7.
Moreover, it is connected to the nut 27b of the ball screw 27. Therefore, the wrist drive unit 8 moves in the X direction via the ball screw 27.
第４図乃至第６図に示す如く、手首駆動ユニット８は、
スプレガン９をＣ軸、Ｄ軸を中心にＣ方向、Ｄ方向に回
動させる手首部１０と、手首部１０の２軸を駆動する駆
動部３１と、駆動部３１からの回転駆動力を手首部１０
に伝達する伝達機構３２とよりなる。As shown in FIGS. 4 to 6, the wrist drive unit 8 is
A wrist part 10 that rotates the spray gun 9 in the C direction and the D direction about the C axis and the D axis, a drive part 31 that drives the two axes of the wrist part 10, and a rotational driving force from the drive part 31 is applied to the wrist part. 10
It consists of a transmission mechanism 32 that transmits the signal.
３３は伝達機構１２を収容する箱状のケースで、前記水
平アーム７にＸ方向へ摺動自在に取り付けられている。A box-shaped case 33 houses the transmission mechanism 12, and is attached to the horizontal arm 7 so as to be slidable in the X direction.
ケース３３の側面３３ａの先端側には手首部１０かＣ方
向に揺動自在に支承されている。A wrist portion 10 is supported on the distal end side of the side surface 33a of the case 33 so as to be swingable in the C direction.
手首部１０はケース３３内の軸受３４，３５により軸承
されてＸ方向に延在する第１の中空軸３６と、第１の中
空軸３６の端部に一体的に固着されＸ方向と直交するＸ
方向に延在する第２の中空軸３７と、一端が第２の中空
軸３７内の軸受３Ｂ、３９により軸承され他端にスプレ
ガン９か取り付けられた第３の中空軸４０とよりなる。The wrist portion 10 includes a first hollow shaft 36 that is supported by bearings 34 and 35 in the case 33 and extends in the X direction, and is integrally fixed to an end of the first hollow shaft 36 that extends perpendicularly to the X direction. X
The third hollow shaft 40 has one end supported by bearings 3B and 39 in the second hollow shaft 37 and a spray gun 9 attached to the other end.
第１の中空軸３６はスプレガン９をＣ方向に回動させる
ときのＣ軸であり、第３の中空軸４０はスプレガン９を
Ｄ方向に回動させるときのＤ軸である。The first hollow shaft 36 is the C axis when the spray gun 9 is rotated in the C direction, and the third hollow shaft 40 is the D axis when the spray gun 9 is rotated in the D direction.
第２の中空軸４０は軸方向に貫通する通路４０ａを有し
ており、通路４０ａの一端はスプレガン９の取付部側に
面するよう開口し、通路４０ａの他端は第２の中空軸３
７の内部空間３７ａに開口している。又、第２の中空軸
３７はＣ軸と同軸となるよう穿設された開口３７ｂを有
する。The second hollow shaft 40 has a passage 40a penetrating in the axial direction, one end of the passage 40a is open to face the attachment part side of the spray gun 9, and the other end of the passage 40a is the second hollow shaft 40a.
It opens into the internal space 37a of 7. Further, the second hollow shaft 37 has an opening 37b formed coaxially with the C-axis.
４１はスプレガン９に接続されたチューブで、塗料チュ
ーブ４１ ａ、エアチューブ４１ｂ、電圧供給チューブ
（内部にケーブルを有する）４１０等か結束されている
。これらのチューブ４１ａ〜４１ｃは手首部】０の内部
を通って水平アーム７側へ延在している。即ち、複数の
チューブ４１ａ〜４１ｃは第３の中空軸４０の通路４０
ａを挿通されて第２の中空軸３７の空間３７ａに至り開
口３７ｂより外部に引き出されている。41 is a tube connected to the spray gun 9, and a paint tube 41a, an air tube 41b, a voltage supply tube (having a cable inside) 410, etc. are bundled together. These tubes 41a to 41c pass through the inside of the wrist portion 0 and extend toward the horizontal arm 7 side. That is, the plurality of tubes 41a to 41c are connected to the passage 40 of the third hollow shaft 40.
a, reaches the space 37a of the second hollow shaft 37, and is pulled out from the opening 37b.
そのため、塗装作業時にスプレガン９がＣ方向ニ回動す
る際、スプレガン９のＣ軸の回動中心にある開口３７ｂ
より引き出されたチューブ４１か大きく揺さぶられてバ
タツクことかなく、チューブ４１が邪魔にならないよう
に配設されている。Therefore, when the spray gun 9 rotates in the C direction during painting work, the opening 37b located at the center of rotation of the C axis of the spray gun 9
The tube 41 is arranged so that the tube 41 that is further pulled out does not shake or flap, and the tube 41 does not get in the way.
尚、上記通路４０ａ及び空間３７ａにおいては、各チュ
ーブ４１ａ〜４１ｃか結束されず若干弛ませた状態で挿
入されている。これはスプレガン９がＤ方向に回動する
ときの各チューブ４１ａ〜４１ｃのねじれを緩和して回
動負荷を抑えるためである。In the passage 40a and the space 37a, the tubes 41a to 41c are inserted in a slightly loosened state without being bundled. This is to reduce the twisting of each tube 41a to 41c when the spray gun 9 rotates in the D direction, thereby suppressing the rotational load.
従って、手首部１０より外部に引き出されたチューブ４
１は従来の如く大きく弛ませる必要かなく、略直線的に
配設することができる。よって、スプレガン９に接続さ
れた複数のチューブ４１ａ〜４１ｃの取り回しか容易と
なり、組付作業を短時間で行える。Therefore, the tube 4 pulled out from the wrist portion 10
1 can be arranged substantially linearly without needing to be loosened as much as in the conventional case. Therefore, it becomes easy to route the plurality of tubes 41a to 41c connected to the spray gun 9, and the assembly work can be completed in a short time.
第４図に示す如く、駆動部３１はＣ軸駆動用のモータ４
２とＤ軸駆動用のモータ４３とを内圧防爆ケース４４内
に収納してなる。一対のモータは出力軸４２ａ、４３ａ
かＸ方向に延在するよう平行に配設され、ケース３３の
取付ベース３３ａに取付けられている。又、取付ベース
３３ａとケース４４の周縁部との間にはパツキン４５か
介在し、ケース内は密閉構造となっている。又、ケース
４４の上面には継手４６が設けられており、継手４６に
はケース４４内に保護気体（例えばＮ２ガス）を圧送す
るとともに内部にモータ４２，４３へ接続されるケーブ
ル（図示せず）が挿通されたチューブ４７が接続される
。As shown in FIG. 4, the drive unit 31 is a motor 4 for driving the C-axis.
2 and a D-axis drive motor 43 are housed in an internal pressure explosion-proof case 44. A pair of motors have output shafts 42a and 43a
They are arranged in parallel so as to extend in the X direction, and are attached to the mounting base 33a of the case 33. Further, a gasket 45 is interposed between the mounting base 33a and the peripheral edge of the case 44, and the inside of the case has a sealed structure. In addition, a joint 46 is provided on the top surface of the case 44, and the joint 46 has cables (not shown) connected to the motors 42 and 43 inside the joint 46, which pumps a protective gas (for example, N2 gas) into the case 44. ) is inserted into the tube 47 and connected.
モータ４２，４３の出力軸４２ａ、４２ｂには延長軸４
８．４９が連結され、延長軸４８．４９の端部は減速機
５０．５１に結合している。又、減速機５０．５１の外
周側は軸受５２ ａ ＋ ５２ ｂ 。The output shafts 42a, 42b of the motors 42, 43 have extension shafts 4.
8.49 are connected, and the end of the extension shaft 48.49 is connected to a speed reducer 50.51. Further, the outer peripheral side of the reducer 50.51 is a bearing 52a + 52b.
５３ａ、５３ｂにより軸承された駆動側プーリ５４．５
５と結合されている。Drive pulley 54.5 supported by 53a and 53b
It is combined with 5.
一方、手首部１０側では第１の中空軸３６の外周に従動
側プーリ５６か設けられ、第１の中空軸３６の内部通路
３６ａを貫通する軸５７の一端には従動側プーリ５８が
設けられている。又、軸５７は他端にベベルギヤ６０か
固着され、軸受５９ａ〜５９ｃにより軸承されている。On the other hand, on the wrist portion 10 side, a driven pulley 56 is provided around the outer circumference of the first hollow shaft 36, and a driven pulley 58 is provided at one end of the shaft 57 passing through the internal passage 36a of the first hollow shaft 36. ing. Further, a bevel gear 60 is fixed to the other end of the shaft 57, and is supported by bearings 59a to 59c.
尚、ベベルギヤ６０は第３の中空軸４０の端部に一体的
に取付けられたベベルギヤ６１と噛合している。Note that the bevel gear 60 meshes with a bevel gear 61 that is integrally attached to the end of the third hollow shaft 40.
上記駆動側プーリ５４，５５と従動側プーリ５６．５８
はＸ方向上同じ位置になり、プーリ５４と５６との間に
はベルト６２か張設され、プーリ５５と５８との間には
ベルト６３が張設されている。第６図に示す６４はベル
ト６２．６３に当接するローラ６５を支持ベース６６と
ともにＺ方向に変位させてベルト６２．６３のテンショ
ンを調整するようになっている。The driving pulleys 54 and 55 and the driven pulleys 56 and 58
are at the same position in the X direction, a belt 62 is stretched between pulleys 54 and 56, and a belt 63 is stretched between pulleys 55 and 58. 64 shown in FIG. 6 displaces a roller 65 in contact with the belt 62, 63 in the Z direction together with a support base 66 to adjust the tension of the belt 62, 63.
又、駆動部３１のケース４４の壁面にはスプレガン９か
らのチューブ４１を保持する保持具６７が固着されてい
る。従って、手首部１０の開口３７ｂより引き出された
チューブ４１は若干たるませた状態で保持具６７に保持
され、手首駆動ユニット８がＹ方向に移動するときチュ
ーブ４１が大きく弛むことか防止される。６８はゴム製
のカバーで、手首部ｌＯの開口３７ｂ＋：表金するよう
に設けられ、チューブ４１と開口３７ｂとの間を閉塞し
ている。尚、カバー６８は蛇腹状に形成されているのて
、チューブ４１のカーブに応じてとの方向にも撓むこと
ができる。Further, a holder 67 for holding the tube 41 from the spray gun 9 is fixed to the wall surface of the case 44 of the drive unit 31. Therefore, the tube 41 pulled out from the opening 37b of the wrist portion 10 is held by the holder 67 in a slightly slackened state, and the tube 41 is prevented from loosening significantly when the wrist drive unit 8 moves in the Y direction. Reference numeral 68 denotes a rubber cover, which is provided to cover the opening 37b+ of the wrist portion IO, and closes the space between the tube 41 and the opening 37b. In addition, since the cover 68 is formed in a bellows shape, it can also be bent in the direction according to the curve of the tube 41.
ここで、上記構成になる塗装用ロボット１の塗装動作に
つき第７図乃至第９図を併せ参照して説明する。Here, the painting operation of the painting robot 1 having the above configuration will be explained with reference to FIGS. 7 to 9.
被塗装物としての車体２が搬送装置３により塗装用ロボ
ット１の前に到着すると、水平アーム７か垂直アーム６
に沿ってＺ方向に昇降する。又水平アーム７に支持され
た手首駆動ユニット８は車体２の側面の形状に応じてス
プレガン９の先端と車体２の側面との距離が略一定に保
たれるようにＹ方向に移動する。スプレガン９は塗料を
車体２の側面に吹き付けなからＺ方向及びＹ方向に移動
する。When the car body 2 as the object to be painted arrives in front of the painting robot 1 by the transport device 3, the horizontal arm 7 or the vertical arm 6
Go up and down in the Z direction along. Further, the wrist drive unit 8 supported by the horizontal arm 7 moves in the Y direction so that the distance between the tip of the spray gun 9 and the side surface of the vehicle body 2 is kept substantially constant according to the shape of the side surface of the vehicle body 2. The spray gun 9 moves in the Z direction and the Y direction to spray paint onto the side surface of the vehicle body 2.
第７図に示す如く、スプレガン９はＺ方向への移動とと
もに上記手首部ＩＯを介してＣ方向に揺動し、塗料吹き
付は方向か被塗面の垂直方向となるように被塗面に対す
る向きか調整される。即ち、モータ２２の出力軸２２ａ
の回転駆動力は延長軸２８を介して減速機３０に伝達さ
れ、減速機３０により減速された回転はプーリ３４．ベ
ルト４２゜プーリ３６を介して第１の中空軸１６に伝達
される。これにより、手首部１０かスプレガン９ととも
（二Ｃ方向に回動する。As shown in FIG. 7, the spray gun 9 moves in the Z direction and swings in the C direction via the wrist IO, so that the spray gun 9 swings toward the surface to be coated so that the paint is sprayed in the direction perpendicular to the surface to be coated. Orientation is adjusted. That is, the output shaft 22a of the motor 22
The rotational driving force of . The belt 42 is transmitted to the first hollow shaft 16 via the pulley 36. As a result, the wrist portion 10 rotates together with the spray gun 9 (in the 2C direction).
尚、スプレガン９の向き（回動角度α）は、水平アーム
７が上昇位置Ａにあるとき反時計方向に最も大きく回動
じて下向きとなる。スプレガン９は水平アーム７の降下
動作とともに徐々に時計方向に回動しながら車体２の側
面上部を塗装する。Note that the spray gun 9 rotates most counterclockwise when the horizontal arm 7 is at the raised position A (rotation angle α) and becomes downward. The spray gun 9 paints the upper side of the vehicle body 2 while gradually rotating clockwise as the horizontal arm 7 moves downward.
そして、水平アーム７が車体２の略中央に降下したとき
、スプレガン９は水平方向の向きとなる。When the horizontal arm 7 descends to approximately the center of the vehicle body 2, the spray gun 9 is oriented in the horizontal direction.
さらに水平アーム７か降下するにつれて、スプレガン９
は水平方向より除々に時計方向に回動して上向きとなる
。スプレガン９このように回動角度α（α１〜α７）を
変更されて車体２に対する向きを変えながら車体２の側
面を塗装する。尚、水平アーム７が降下位置Ｂから上昇
位置Ａへ上昇する過程では上記降下時と逆の動作か行な
われ、スプレガン９の塗料吹き付は方向か調整される。As the horizontal arm 7 further descends, the spray gun 9
gradually rotates clockwise from the horizontal direction and points upward. The spray gun 9 thus paints the side surface of the vehicle body 2 while changing its rotation angle α (α1 to α7) and changing its direction with respect to the vehicle body 2. Incidentally, in the process of the horizontal arm 7 rising from the lowered position B to the raised position A, an operation opposite to the above-mentioned lowering is performed, and the direction of paint spraying of the spray gun 9 is adjusted.
又、第７図に示すスプレガン９のＣ方向の回動角度は車
体２の被塗面形状に応じて予めロボット制御盤（図示せ
ず）にプログラムされており、塗装用ロボット１は形状
の異なる車体２の動作プログラムを予め入力しておくこ
とにより、複数種の車種に対応することができる。尚、
上記実施例では車体２の側面形状に近似した円弧りを仮
想形状としてスプレガン９のＺ、Ｙ方向の移動軌跡か決
められている。そのため、スプレガン９の移動軌跡も円
弧とされている。しかし、ロボット制御盤のプログラム
を変更することにより、スプレガン９か車体２の側面形
状に対応化で忠実に車体２の側面形状をトレースするよ
うに動作させることもできる。Furthermore, the rotation angle of the spray gun 9 in the C direction shown in FIG. By inputting the operation program for the vehicle body 2 in advance, it is possible to support multiple types of vehicles. still,
In the embodiment described above, the movement locus of the spray gun 9 in the Z and Y directions is determined by using a circular arc that approximates the side surface shape of the vehicle body 2 as a virtual shape. Therefore, the movement locus of the spray gun 9 is also an arc. However, by changing the program on the robot control panel, the spray gun 9 can be made to correspond to the side shape of the vehicle body 2 and can be operated to faithfully trace the side shape of the vehicle body 2.
又、スプレガン９は前記の如く水平アーム７内に設けた
ユニット駆動部２５によりＹ方向に駆動される手首駆動
ユニット８とともに被塗面に対し略一定の距離１１を保
つように水平方向に移動する。さらに、第８図に示す如
く、車体２を上方からみると車体２の前後に位置するボ
ンネット２ａ及びトランク２ｂ側の車幅１．、Ｉｌが車
体中央部の車幅ｊ７４よりも小さく （Ｉ！４Ｍｓ 〉
！！２）なっている。そのため、車体２のボンネット２
ａ側あるいはトランク２ｂ側を塗装する場合、スプレガ
ン９は車体２側のＥ点位置まで移動する。又、スプレガ
ン９は車体２がＸ１方向に搬送されるにつれて徐々に車
体２の離間方向に移動して被塗面との離間距離ｌ、を保
つようにＥ点からＦ点へと移動し、車体２の中央部分が
通過すると再びＦ点からＥ点へ戻るように車体２側へ移
動する。Further, the spray gun 9 moves in the horizontal direction together with the wrist drive unit 8 which is driven in the Y direction by the unit drive unit 25 provided in the horizontal arm 7 as described above so as to maintain a substantially constant distance 11 from the surface to be coated. . Furthermore, as shown in FIG. 8, when the vehicle body 2 is viewed from above, the vehicle width of the bonnet 2a and trunk 2b sides located at the front and rear of the vehicle body 2 is 1. , Il is smaller than the vehicle width j74 at the center of the vehicle body (I!4Ms 〉
! ! 2) It has become. Therefore, the bonnet 2 of the car body 2
When painting the a side or the trunk 2b side, the spray gun 9 moves to a point E on the vehicle body 2 side. Further, as the car body 2 is transported in the X1 direction, the spray gun 9 gradually moves in the direction away from the car body 2, and moves from point E to point F so as to maintain a separation distance l from the surface to be coated. When the center part of 2 passes, it moves toward the vehicle body 2 again, returning from point F to point E.
従って、車体２の側面形状が上方からみて曲線状であっ
てもスプレガン９はユニット駆動部２５により被塗面と
の距離ｌ、を保ちながら側面形状をトレースする。又、
側面形状の異なる車種の動作プログラムを予めロボット
制御盤（図示せず）に入力しておくことにより、異なる
車種に対応することができる。Therefore, even if the side surface shape of the vehicle body 2 is curved when viewed from above, the spray gun 9 traces the side surface shape while maintaining the distance l from the surface to be coated by the unit drive section 25. or,
By inputting operation programs for vehicle types with different side shapes into a robot control panel (not shown) in advance, it is possible to handle different vehicle types.
又、第９図に示す如く、車体２は前後のボンネット２ａ
及びトランク２ｂ側か中央部分より低くなっている。そ
のため、スプレガン９のＺ方向の振幅は車体中央部でＩ
！ｏであるがボンネット２ａ側、トランク２ｂ側でＩ！
ｂ、ｌａと小さくなる（ｆｏ ＞ｉｓ ＞ｆｓ ）ｏ従
って、スプレガン９のＺ方向移動軌跡は車体２か搬送装
置３により一定速度で搬送されているため、相対的に第
９図に示すようなジグザグ状となる。In addition, as shown in FIG. 9, the vehicle body 2 has front and rear bonnets 2a.
And the trunk 2b side is lower than the central part. Therefore, the amplitude of the spray gun 9 in the Z direction is I at the center of the vehicle body.
! o, but I! on the hood 2a side and trunk 2b side!
b, la become smaller (fo > is > fs) o Therefore, since the spray gun 9 is conveyed at a constant speed by the vehicle body 2 or the conveyance device 3, it becomes relatively smaller as shown in Fig. 9. It becomes a zigzag shape.
このように、筒袋用ロボット１てはスプレガン９が被塗
面に対してＺ方向（Ａ、８間）へ１０移動し、且つＹ方
向（Ｅ、Ｆ間）へ７．移動できるとともに、手首部１０
の動作によりＣ方向に回動てきるため、被塗面の形状に
拘らず被塗面とスプレガン９との距離１１を略一定に保
つことかでき、且つスプレガン９の向きを被塗面に対し
垂直方向から塗料を吹き付けることができる。そのため
、スプレガン９から噴霧された塗料は被塗面に均一に塗
装され、塗装品質がより一層向上するだけでな（、車体
２の側面形状に対応して能率良く塗装することかできる
。In this way, in the tube bag robot 1, the spray gun 9 moves 10 times in the Z direction (between A and 8) relative to the surface to be coated, and 7 times in the Y direction (between E and F). In addition to being able to move, the wrist part 10
Since the spray gun 9 rotates in the C direction by the operation of Paint can be sprayed vertically. Therefore, the paint sprayed from the spray gun 9 is uniformly applied to the surface to be coated, which not only further improves the quality of the coating, but also enables efficient coating in accordance with the shape of the side surface of the vehicle body 2.
又、被塗面に対するスプレパターンの向きを変更すると
きは、モータ４３からの出力軸４３ａの回転か延長軸４
９を介して減速機５１に伝達され、減速機５１からの回
転はプーリ５５．ベルト６３゜プーリ５８を介して軸５
７に伝達される。軸５７の端部に設けられたベベルギヤ
６０か第３の中空軸４０と一体なベベルギヤ６１に噛合
しているので、スプレガン９はモータ４３からの回転駆
動力により第３の中空軸４０とともにＤ方向に回動され
、スプレパターンの向きを変更する。Also, when changing the direction of the spray pattern with respect to the surface to be coated, the rotation of the output shaft 43a from the motor 43 or the extension shaft 4
9 to the reducer 51, and the rotation from the reducer 51 is transmitted to the pulley 55. The shaft 5 is connected via the belt 63° pulley 58.
7. Since the spray gun 9 is engaged with a bevel gear 60 provided at the end of the shaft 57 or a bevel gear 61 that is integrated with the third hollow shaft 40, the spray gun 9 is rotated in the D direction together with the third hollow shaft 40 by the rotational driving force from the motor 43. to change the direction of the spray pattern.
又、上記塗装動作時、重装用ロボット１は車体２との相
対速度の変動等による塗装ムラを無くすため、搬送装置
３よりもゆっくりとした速度て垂直アーム６をＸ方向へ
移動させる。Further, during the above-mentioned painting operation, the heavy-duty robot 1 moves the vertical arm 6 in the X direction at a slower speed than the transport device 3 in order to eliminate uneven coating due to fluctuations in relative speed with the vehicle body 2, etc.
尚、上記実施例では自動車の車体を塗装する筒袋工程を
例に挙げて説明したか、これ以外のワークを能率良く塗
装できるのは勿論である。In the above embodiment, the tube bag process for painting the body of an automobile was explained as an example, but it goes without saying that other workpieces can also be efficiently painted.
発明の効果
上述の如く、本発明になる塗装用ロボットは、水平アー
ムを昇降動作させるとともに手首駆動ユニットをワーク
に近接又は離間する方向に移動させ、同時に手首部の動
作によりスプレガンの位置及び向きを自在に変更するこ
とができ、１個のスプレガンで能率良く塗装できるので
従来のように複数のスプレガンを設ける必要か無く、多
数のチューブを不要にできる。しかも、被塗面形状に容
易に対応することができるので形状の異なる複数種のワ
ークが搬送される塗装ラインで使用てき、又被塗面の形
状変化に応じてスプレガンか被塗面の垂直方向から塗料
を吹き付けられるようにスプレガンの向きを変更できる
ので被塗面へ均一な塗装を施すことができ、且つ塗装品
質の向上をより一層図ることができる等の特長を有する
。Effects of the Invention As described above, the painting robot of the present invention moves the horizontal arm up and down, moves the wrist drive unit toward or away from the workpiece, and at the same time controls the position and orientation of the spray gun by operating the wrist. Since it can be changed freely and painting can be done efficiently with one spray gun, there is no need to provide multiple spray guns as in the past, and a large number of tubes can be eliminated. Moreover, since it can easily adapt to the shape of the surface to be coated, it can be used in coating lines where multiple types of workpieces with different shapes are conveyed, and depending on the shape of the surface to be coated, the spray gun can be moved vertically to the surface to be coated. Since the direction of the spray gun can be changed so that the paint can be sprayed from anywhere, it is possible to apply a uniform coating to the surface to be coated, and the coating quality can be further improved.
第１図は本発明になる塗装用ロボットの一実施例の正面
図、第２図、第３図は塗装用ロボットの側面図、平面図
、第４図乃至第６図は手首駆動ユニットの横断面図、正
面図、背面図、第７図は塗装ラインを正面からみたとき
のスプレガンの移動軌跡を示す正面図、第８図は車体を
上方からみたときのスプレガンの移動軌跡を示す平面図
、第９図は車体の側面に対し上下方向に移動するスプレ
ガンの移動軌跡を示す正面図である。
１・・・塗装用ロボット、２・・・車体、３・・・搬送
装置、５・・・ベース、６・・・垂直アーム、７・・・
水平アーム、８・・・スライドアーム、９・・・スプレ
ガン、１０・・・手首部、１１・・・垂直アーム駆動部
、１８・・・水平アーム駆動部、２５・・・ユニット駆
動部、３１・・・駆動部、３２・・・伝達機構、３３・
・・ケース、３６・・・第１の中空軸、３７・・・第２
の中空軸、４０・・・第３の中空軸、４１・・・チュー
ブ、４２．４３・・・モータ、４４・・・内圧防爆ケー
ス。
特許出願人 ト キ コ 株式会社
第３図
第７図FIG. 1 is a front view of an embodiment of the painting robot according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are side views and plan views of the painting robot, and FIGS. 4 to 6 are cross-sectional views of the wrist drive unit. A front view, a front view, a rear view, Fig. 7 is a front view showing the movement trajectory of the spray gun when the painting line is viewed from the front, and Fig. 8 is a plan view showing the movement trajectory of the spray gun when the vehicle body is viewed from above. FIG. 9 is a front view showing the trajectory of the spray gun moving vertically with respect to the side of the vehicle body. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Painting robot, 2... Vehicle body, 3... Transfer device, 5... Base, 6... Vertical arm, 7...
Horizontal arm, 8... Slide arm, 9... Spray gun, 10... Wrist part, 11... Vertical arm drive section, 18... Horizontal arm drive section, 25... Unit drive section, 31 ... Drive unit, 32 ... Transmission mechanism, 33.
...Case, 36...First hollow shaft, 37...Second
40...Third hollow shaft, 41...Tube, 42.43...Motor, 44...Internal pressure explosion-proof case. Patent applicant: Tokiko Co., Ltd. Figure 3 Figure 7
Claims (1)
されたベースと、 該ベースに起立して設けられ前記ベースに沿ってワーク
搬送方向に摺動する垂直アームと、該垂直アームと交差
するように水平方向に延在し、前記垂直アームに沿って
昇降するよう設けられた水平アームと、 該水平アームに設けられ前記ワークに近接又は離間する
方向に摺動する手首駆動ユニットと、該手首駆動ユニッ
トにより駆動される手首部に支持され、昇降方向に回動
するスプレガンと、よりなることを特徴とする塗装用ロ
ボット。[Scope of Claims] A base installed to extend in the workpiece conveyance direction in which the workpiece is conveyed; a vertical arm that is provided upright on the base and slides along the base in the workpiece conveyance direction; A horizontal arm that extends horizontally to intersect with the vertical arm and is provided to move up and down along the vertical arm; and a wrist drive that is provided on the horizontal arm and slides toward or away from the workpiece. 1. A painting robot comprising: a unit; and a spray gun that is supported by a wrist driven by the wrist drive unit and rotates in an upward and downward direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23205090A JP2837755B2 (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Painting robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23205090A JP2837755B2 (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Painting robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111788A true JPH04111788A (en) | 1992-04-13 |
| JP2837755B2 JP2837755B2 (en) | 1998-12-16 |
Family
ID=16933186
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP23205090A Expired - Fee Related JP2837755B2 (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Painting robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837755B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125751A1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-11 | 本田技研工業株式会社 | Coating apparatus |
| CN110695954A (en) * | 2019-09-19 | 2020-01-17 | 浙江工业大学 | Portable arm device of complicated curved surface spraying |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23205090A patent/JP2837755B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125751A1 (en) * | 2015-02-03 | 2016-08-11 | 本田技研工業株式会社 | Coating apparatus |
| JPWO2016125751A1 (en) * | 2015-02-03 | 2017-12-28 | 本田技研工業株式会社 | Coating device |
| US10562058B2 (en) | 2015-02-03 | 2020-02-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Coating apparatus |
| CN110695954A (en) * | 2019-09-19 | 2020-01-17 | 浙江工业大学 | Portable arm device of complicated curved surface spraying |
| CN110695954B (en) * | 2019-09-19 | 2024-03-01 | 浙江工业大学 | Mobile mechanical arm device for spraying complex curved surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2837755B2 (en) | 1998-12-16 |
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