(57)【要約】【課題】容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能な掃気装置を提供する。【解決手段】掃気を行う際に、保護気体調節装置によって保護気体の圧力値を所定の第１圧力値に調節し、パイロットエア調節装置によって、第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を第１流路が開かれるように、かつ、第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を第２流路が閉じられるように調節し、掃気が完了した際に、保護気体調節装置によって保護気体の圧力値を所定の第２圧力値に調節し、パイロットエア調節装置によって、第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を第１流路が閉じられるように、かつ、第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を第２流路が開かれるように調節することを特徴とする。【選択図】図１
2020179480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に保護気体を供給して掃気を行うための掃気装置であって、
保護気体供給源と、
第１パイロットエア供給源と、
第２パイロットエア供給源と、
前記保護気体供給源から前記容器内に供給される保護気体の圧力値を、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値と、掃気を完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値と、に調節可能な保護気体調節装置と、
前記保護気体供給源から前記容器内に供給された保護気体を、前記容器の近傍に設けられる第１排出口から排出するために、前記容器から前記第１排出口まで延びる第１流路と、
前記第１流路上に設けられ、前記第１パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて前記第１流路の開閉を切り替え可能な第１エアオペレートバルブと、
前記第１パイロットエア供給源から前記第１エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記第１エアオペレートバルブの近傍に設けられる第２排出口から排出するために、前記第１エアオペレートバルブから前記第２排出口まで延びる第２流路と、
前記第２流路上に設けられ、前記第２パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて前記第２流路の開閉を切り替え可能な第２エアオペレートバルブと、
前記第１パイロットエア供給源から前記第１エアオペレートバルブに入力されるパイロット圧を調節可能であり、かつ、前記第２パイロットエア供給源から前記第２エアオペレートバルブに入力されるパイロット圧を調節可能なパイロットエア調節装置と、を備え、
前記掃気を行う際に、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第１圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が開かれるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が閉じられるように調節し、
前記掃気が完了した際に、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第２圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が閉じられるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が開かれるように調節することを特徴とする、掃気装置。
【請求項２】
前記パイロットエア調節装置から前記第１エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、前記パイロットエア調節装置から前記第１エアオペレートバルブまで延びる第３流路と、
前記パイロットエア調節装置から前記第２エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記パイロットエア調節装置を介して排出するために、前記パイロットエア調節装置から前記第２エアオペレートバルブまで延びる第４流路と、をさらに備え、
前記第２流路は、前記第３流路の前記第１エアオペレートバルブ側の端部と、前記第３流路の前記第１エアオペレートバルブ側の端部から分岐して前記第２排出口まで延びる分岐部と、を有し、
前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第３流路を通って前記第１エアオペレートバルブに入力されるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第４流路及び前記パイロットエア調節装置を通って排出され得るように調節し、
前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第２流路を通って前記第２排出口から排出されるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第４流路を通って前記第２エアオペレートバルブに入力されるように調節する、請求項１に記載の掃気装置。
【請求項３】
前記保護気体供給源、並びに前記第１及び前記第２パイロットエア供給源のうちの少なくとも二つは、一つの気体供給源に含まれる、請求項１又は２に記載の掃気装置。
【請求項４】
前記保護気体供給源から前記容器内に保護気体を供給するために、前記保護気体供給源から前記容器まで延びる第５流路と、
第３パイロットエア供給源と、をさらに備え、
前記第５流路は、
互いに分岐した第１部分及び第２部分と、
前記第１及び前記第２部分よりも下流側に位置し、前記第１部分と前記第２部分とが合流する合流部分と、
前記合流部分から前記容器まで延びる第３部分と、を有し、
前記保護気体調節装置は、
前記第１部分に設けられ、前記保護気体を前記所定の第１圧力値で前記容器内に供給するための第１圧力レギュレータと、
前記第２部分に設けられ、前記保護気体を前記所定の第２圧力値で前記容器内に供給するための第２圧力レギュレータと、
前記合流部分に設けられ、前記第３パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて、前記第１部分を前記第３部分に接続するか、前記第２部分を前記第３部分に接続するかを切り替え可能な第３エアオペレートバルブと、を有し、
前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１部分が前記第３部分に接続されるように調節し、
前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２部分が前記第３部分に接続されるように調節する、請求項１乃至３のいずれかに記載の掃気装置。
【請求項５】
前記パイロットエア調節装置から前記第３エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、かつ、前記第３エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記パイロットエア調節装置を介して排出するために、前記パイロットエア調節装置から前記第３エアオペレートバルブまで延びる第６流路をさらに備え、
前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第６流路を通って前記第３エアオペレートバルブに入力されるように調節し、
前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第３エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第６流路及び前記パイロットエア調節装置を通って排出されるように調節する、請求項４に記載の掃気装置。
【請求項６】
前記第３パイロットエア供給源は、前記保護気体供給源、並びに前記第１及び前記第２パイロットエア供給源のうちの少なくともいずれか一つとともに、一つの気体供給源に含まれる、請求項４又は５に記載の掃気装置。
【請求項７】
前記保護気体調節装置を制御するための第１制御装置と、前記パイロットエア調節装置を制御するための第２制御装置と、をさらに備える、請求項１乃至６のいずれかに記載の掃気装置。
【請求項８】
前記保護気体供給源、前記第１及び前記第２パイロットエア供給源、前記保護気体調節装置、並びに前記パイロットエア調節装置は、爆発性雰囲気が存在しない第１領域内に配置され、
前記第１及び前記第２排出口、前記第１及び前記第２流路、並びに前記第１及び前記第２エアオペレートバルブは、前記容器とともに爆発性雰囲気が存在する第２領域内に配置される、請求項１乃至７のいずれかに記載の掃気装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の掃気装置と、前記容器を有するロボットと、を備えるロボットシステムであって、
前記ロボットは、少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられるエンドエフェクタと、前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備え、
前記容器は、前記ロボットの少なくとも一部の周縁を画定するように構成されることを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項１０】
前記ロボットは、塗装作業を行うための塗装用ロボットとして構成される、請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
容器内に保護気体を供給して掃気を行うための掃気方法であって、
請求項１乃至８のいずれかに記載の掃気装置、及び前記容器を準備する第１ステップと、
前記第１ステップを行ったあとで、前記容器に対して前記掃気装置を取り付ける第２ステップと、
前記第１及び前記第２ステップを行ったあとで、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第１圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が開かれるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が閉じられるように調節して、前記容器に対して掃気を行う第３ステップと、
前記第１乃至第３ステップを行ったあとで、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第２圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が閉じられるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が開かれるように調節して、前記容器に対して行っていた掃気を完了する第４ステップと、を備えることを特徴とする、掃気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃気装置、ロボットシステム、及び掃気方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、容器内に保護気体を供給して掃気を行うための掃気装置が知られている。このような掃気装置が、例えば、特許文献１の塗装用ロボットで提案されている。
【０００３】
特許文献１の塗装用ロボットは、マニピュレータの駆動ユニットそれぞれに保護気体を供給する空圧ユニットと、当該空圧ユニットの気体供給系路に設けられるヒータと、を備える。これにより、特許文献１では、掃気処理と暖機処理を同時に行い、塗装用ロボットが稼働されるまでの時間を短縮することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及びその他の従来からある掃気装置は、一般に、保護気体供給源から容器内に供給される保護気体の圧力値を、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値と、掃気を完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値と、に調節可能な保護気体調節装置を備える。
【０００６】
また、前記従来からある掃気装置は、一般に、保護気体供給源から容器内に供給された保護気体を、容器の近傍に設けられる第１排出口から排出するために、容器から第１排出口まで延びる第１流路と、当該第１流路上に設けられ、パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて第１流路の開閉を切り替え可能な第１エアオペレートバルブと、をさらに備える。そして、前記従来からある掃気装置は、一般に、パイロットエア供給源から第１エアオペレートバルブに入力されるパイロット圧を調節可能なパイロットエア調節装置をさらに備える。
【０００７】
ここで、前記従来からある掃気装置は、容器の近傍（換言すれば、第１エアオペレートバルブの近傍）にパイロットエア調節装置を配置できない場合が多い。また、前記従来からある掃気装置は、容器の近傍に保護気体調節装置を配置できない場合があった。
【０００８】
上記のような場合、パイロットエア調節装置によって調節されたパイロット圧で実際にパイロットエアが第１エアオペレートバルブに入力されるタイミングと、保護気体調節装置によって調節された圧力値で実際に保護気体が容器内に供給されるタイミングと、がずれてしまう可能性があった。これより、適切に掃気を行えないという問題が生じ得た。
【０００９】
そこで、本発明は、容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能な、掃気装置、ロボットシステム、及び掃気方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る掃気装置は、容器内に保護気体を供給して掃気を行うための掃気装置であって、保護気体供給源と、第１パイロットエア供給源と、第２パイロットエア供給源と、前記保護気体供給源から前記容器内に供給される保護気体の圧力値を、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値と、掃気を完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値と、に調節可能な保護気体調節装置と、前記保護気体供給源から前記容器内に供給された保護気体を、前記容器の近傍に設けられる第１排出口から排出するために、前記容器から前記第１排出口まで延びる第１流路と、前記第１流路上に設けられ、前記第１パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて前記第１流路の開閉を切り替え可能な第１エアオペレートバルブと、前記第１パイロットエア供給源から前記第１エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記第１エアオペレートバルブの近傍に設けられる第２排出口から排出するために、前記第１エアオペレートバルブから前記第２排出口まで延びる第２流路と、前記第２流路上に設けられ、前記第２パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて前記第２流路の開閉を切り替え可能な第２エアオペレートバルブと、前記第１パイロットエア供給源から前記第１エアオペレートバルブに入力されるパイロット圧を調節可能であり、かつ、前記第２パイロットエア供給源から前記第２エアオペレートバルブに入力されるパイロット圧を調節可能なパイロットエア調節装置と、を備え、前記掃気を行う際に、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第１圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が開かれるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が閉じられるように調節し、前記掃気が完了した際に、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第２圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が閉じられるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が開かれるように調節することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、掃気が完了した際に、第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を第２流路が開かれるように調節するので、第１エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが第２流路を通って第１エアオペレートバルブの近傍に設けられる第２排出口から排出される。これにより、パイロットエア調節装置によって調節されたパイロット圧で実際にパイロットエアが第１エアオペレートバルブに入力されるタイミングと、保護気体調節装置によって調節された圧力値で実際に保護気体が容器内に供給されるタイミングと、がずれることを抑制することが可能となる。その結果、本発明に係る掃気装置は、容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能となる。
【００１２】
前記パイロットエア調節装置から前記第１エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、前記パイロットエア調節装置から前記第１エアオペレートバルブまで延びる第３流路と、前記パイロットエア調節装置から前記第２エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記パイロットエア調節装置を介して排出するために、前記パイロットエア調節装置から前記第２エアオペレートバルブまで延びる第４流路と、をさらに備え、前記第２流路は、前記第３流路の前記第１エアオペレートバルブ側の端部と、前記第３流路の前記第１エアオペレートバルブ側の端部から分岐して前記第２排出口まで延びる分岐部と、を有し、前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第３流路を通って前記第１エアオペレートバルブに入力されるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第４流路及び前記パイロットエア調節装置を通って排出され得るように調節し、前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第２流路を通って前記第２排出口から排出されるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第４流路を通って前記第２エアオペレートバルブに入力されるように調節してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、本発明に係る掃気装置を簡単な構成とすることが可能となる。
【００１４】
前記保護気体供給源、並びに前記第１及び前記第２パイロットエア供給源のうちの少なくとも二つは、一つの気体供給源に含まれてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、本発明に係る掃気装置を簡単な構成とすることが可能となる。
【００１６】
前記保護気体供給源から前記容器内に保護気体を供給するために、前記保護気体供給源から前記容器まで延びる第５流路と、第３パイロットエア供給源と、をさらに備え、前記第５流路は、互いに分岐した第１部分及び第２部分と、前記第１及び前記第２部分よりも下流側に位置し、前記第１部分と前記第２部分とが合流する合流部分と、前記合流部分から前記容器まで延びる第３部分と、を有し、前記保護気体調節装置は、前記第１部分に設けられ、前記保護気体を前記所定の第１圧力値で前記容器内に供給するための第１圧力レギュレータと、前記第２部分に設けられ、前記保護気体を前記所定の第２圧力値で前記容器内に供給するための第２圧力レギュレータと、前記合流部分に設けられ、前記第３パイロットエア供給源から入力されるパイロット圧に応じて、前記第１部分を前記第３部分に接続するか、前記第２部分を前記第３部分に接続するかを切り替え可能な第３エアオペレートバルブと、を有し、前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１部分が前記第３部分に接続されるように調節し、前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２部分が前記第３部分に接続されるように調節してもよい。
【００１７】
上記構成によれば、保護気体調節装置が第３エアオペレートバルブを有し、パイロットエア調節装置によって当該第３エアオペレートバルブを制御することで、容器内に供給する保護気体の圧力値を調節することができるので、いっそう適切に掃気を行うことが可能となる。
【００１８】
前記パイロットエア調節装置から前記第３エアオペレートバルブにパイロットエアを入力するために、かつ、前記第３エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアを、前記パイロットエア調節装置を介して排出するために、前記パイロットエア調節装置から前記第３エアオペレートバルブまで延びる第６流路をさらに備え、前記掃気を行う際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧をパイロットエアが前記第６流路を通って前記第３エアオペレートバルブに入力されるように調節し、前記掃気が完了した際に、前記パイロットエア調節装置によって、前記第３エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第３エアオペレートバルブに入力されたパイロットエアが前記第６流路及び前記パイロットエア調節装置を通って排出されるように調節してもよい。
【００１９】
上記構成によれば、本発明に係る掃気装置を簡単な構成とすることが可能となる。
【００２０】
前記第３パイロットエア供給源は、前記保護気体供給源、並びに前記第１及び前記第２パイロットエア供給源のうちの少なくともいずれか一つとともに、一つの気体供給源に含まれてもよい。
【００２１】
上記構成によれば、本発明に係る掃気装置を簡単な構成とすることが可能となる。
【００２２】
前記保護気体調節装置を制御するための第１制御装置と、前記パイロットエア調節装置を制御するための第２制御装置と、をさらに備えてもよい。
【００２３】
上記構成によれば、本発明に係る掃気装置は、容易かついっそう適切に掃気を行うことが可能となる。
【００２４】
例えば、前記保護気体供給源、前記第１及び前記第２パイロットエア供給源、前記保護気体調節装置、並びに前記パイロットエア調節装置は、爆発性雰囲気が存在しない第１領域内に配置され、前記第１及び前記第２排出口、前記第１及び前記第２流路、並びに前記第１及び前記第２エアオペレートバルブは、前記容器とともに爆発性雰囲気が存在する第２領域内に配置されてもよい。
【００２５】
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかに記載の掃気装置、及び前記容器を有するロボットと、を備えるロボットシステムであって、前記ロボットは、少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、前記ロボットアームの先端に設けられるエンドエフェクタと、前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備え、前記容器は、前記ロボットの少なくとも一部の周縁を画定するように構成されることを特徴とする。
【００２６】
例えば、前記ロボットは、塗装作業を行うための塗装用ロボットとして構成されてもよい。
【００２７】
上記構成によれば、本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかに記載の掃気装置を備えるので、容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能となる。
【００２８】
前記課題を解決するために、本発明に係る掃気方法は、容器内に保護気体を供給して掃気を行うための掃気方法であって、請求項１乃至７のいずれかに記載の掃気装置、及び前記容器を準備する第１ステップと、前記第１ステップを行ったあとで、前記容器に対して前記掃気装置を取り付ける第２ステップと、前記第１及び前記第２ステップを行ったあとで、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第１圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が開かれるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が閉じられるように調節する第３ステップと、前記第１乃至第３ステップを行ったあとで、前記保護気体調節装置によって前記保護気体の圧力値を前記所定の第２圧力値に調節し、前記パイロットエア調節装置によって、前記第１エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第１流路が閉じられるように、かつ、前記第２エアオペレートバルブに入力するパイロット圧を前記第２流路が開かれるように調節する第４ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、本発明に係る掃気方法は、上記いずれかに記載の掃気装置を用いるので、容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、容器の近傍に保護気体調節装置及びパイロットエア調節装置を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能な、掃気装置、ロボットシステム、及び掃気方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る掃気装置及びそれを備えるロボットシステムが掃気を行っている様子を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る掃気装置及びそれを備えるロボットシステムが掃気を完了したあとの運転を行っている様子を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る掃気装置及びそれを備えるロボットシステムの制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る掃気装置を用いる掃気方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】掃気装置の効果を確かめるために発明者らが行った実験結果を示す概略図であり、（Ａ）が従来からある掃気装置で掃気が完了したあとに各エアオペレートバルブのパイロット圧が減衰する様子を示すグラフ、（Ｂ）が本発明の一実施形態に係る掃気装置で掃気が完了したあとに各エアオペレートバルブのパイロット圧が減衰する様子を示すグラフである。
【図６】従来からある掃気装置及びそれを備えるロボットシステムの概略図であり、（Ａ）が掃気を行っている様子を示す図、（Ｂ）が掃気を完了したあとの運転を行っている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（全体構成）
以下、本発明の実施形態に係る掃気装置、ロボットシステム、及び掃気方法について図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３３】
（ロボットシステム１０）
図１は、本実施形態に係る掃気装置及びそれを備えるロボットシステムが掃気を行っている様子を示す概略図である。また、図２は、同掃気装置及びそれを備えるロボットシステムが掃気を完了したあとの運転を行っている様子を示す概略図である。図１及び図２に示すように、ロボットシステム１０は、爆発性雰囲気が存在する第１領域内で塗装作業を行うロボット２０と、当該ロボット２０内（具体的には、後述するロボット２０の容器２１内）に保護気体を供給して掃気を行うための掃気装置４０と、を備える。また、ロボットシステム１０は、爆発性雰囲気が存在する第１領域と、爆発性雰囲気が存在しない第２領域とを仕切るための仕切り１１０をさらに備える。
【００３４】
本実施形態に係るロボット２０は、自動車などに対して塗装を行うための塗装用ロボットである。したがって、本実施形態において、第１領域は塗装場である。塗装場の雰囲気は、塗料に含まれる有機溶剤が気化したガスと混合され、可燃性ガス（又は爆発性ガス）になっていることが多い。このような第１領域でなんら対策を講じないまま電気機器を使用すると、通電により生じる火花などを原因に爆発が発生してしまう。
【００３５】
ロボット２０は、その周縁の少なくとも一部を画定する容器２１内に電気機器が多数設けられている。したがって、ロボット２０に通電を行う前に、容器２１内に侵入している可燃性ガスを排除する必要がある。そこで、掃気装置４０によって容器２１内に保護気体を供給し、掃気が行われる。
【００３６】
（ロボット２０）
ロボット２０は、基台２２と、基台２２に連結されるロボットアーム２３と、ロボットアーム２３の先端に設けられるエンドエフェクタ２６と、ロボットアーム２３及びエンドエフェクタ２６の動作を制御するロボット制御装置３０と、を有する。
【００３７】
ロボットアーム２３は、７つの関節軸ＪＴ１〜ＪＴ７と、これらの関節軸によって順次連結される６つのリンク２４ａ〜２４ｆと、を有する。ロボットアーム２３の関節軸ＪＴ１〜ＪＴ７は、それぞれ、図示しないサーボモータによって回動可能である。
【００３８】
関節軸ＪＴ１は、リンク２４ａの先端部とリンク２４ｂの基端部とを鉛直方向に延びる軸回りに回動可能に連結する。関節軸ＪＴ２は、リンク２４ｂの先端部とリンク２４ｃの基端部とを、水平方向に延びる軸回りに回動可能に連結する。関節軸ＪＴ３は、リンク２４ｃの先端部とリンク２４ｄの基端部とを、水平方向に延びる軸回りに回動可能に連結する。
【００３９】
関節軸ＪＴ４は、リンク２４ｄの先端部とリンク２４ｅの基端部とを捻れ回動可能に連結する。関節軸ＪＴ５は、リンク２４ｅの先端部とリンク２４ｆの基端部とを捻れ回動可能に連結する。関節軸ＪＴ６は、リンク２４ｆの先端部（すなわち、ロボットアーム２３の先端部）とエンドエフェクタ２６の基端部とを捻れ回動可能に連結する。そして、関節軸ＪＴ７は、基台２２とリンク２４ａの基端部とを、水平方向に延びる軸回りに回動可能に連結する。
【００４０】
ロボット２０の容器２１は、例えば、基台２２からロボットアーム２３の関節軸ＪＴ３までの部分の周縁を画定するように形成されてもよい。
【００４１】
ロボット制御装置３０は、爆発性雰囲気が存在しない第１領域内に設けられる。ロボット制御装置３０の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、公知のプロセッサ（ＣＰＵ等）が記憶装置（メモリ等）に格納されるプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
【００４２】
図３は、本実施形態に係る掃気装置及びそれを備えるロボットシステムの制御系を示すブロック図である。図３に示すように、ロボット制御装置３０は、ロボットアーム２３及びエンドエフェクタ２６の動作を制御するためのロボット制御部３２と、掃気装置４０を制御するための掃気制御部３４（第１制御装置、及び第２制御装置）と、を有する。
【００４３】
（掃気装置４０の構造）
掃気装置４０は、気体供給源４２（保護気体供給源、並びに第１及び第２パイロットエア供給源）を備える。なお、本実施形態では、当該気体供給源４２が、後述する保護気体調節装置５０を介して容器２１内に保護気体を供給し、かつ、後述する電磁弁７０を介して第１エアオペレートバルブ６２、第２エアオペレートバルブ６７、及び第３エアオペレートバルブ９０それぞれにパイロットエアを入力するための一つの気体供給源として構成される。そして、本実施形態では、第１領域内に存在する大気が、保護気体及びパイロットエアとして用いられる。
【００４４】
掃気装置４０は、気体供給源４２から容器２１内に供給される保護気体の圧力値を、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値と、掃気を完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値と、に調節可能な保護気体調節装置５０をさらに備える。なお、前記第１圧力値は、前記第２圧力値と比較して大きい。
【００４５】
掃気装置４０は、気体供給源４２から容器２１内に供給された保護気体を、当該容器２１の近傍に設けられる第１排出口６０から排出するために、容器２１から第１排出口６０まで延びる第１流路６１と、当該第１流路６１上に設けられ、気体供給源４２（第１パイロットエア供給源）から入力されるパイロット圧に応じて第１流路６１の開閉を切り替え可能な第１エアオペレートバルブ６２と、をさらに備える。
【００４６】
掃気装置４０は、気体供給源４２（同前）から第１エアオペレートバルブ６２に入力されたパイロットエアを、当該第１エアオペレートバルブ６２の近傍に設けられる第２排出口６５から排出するために、第１エアオペレートバルブ６２から第２排出口６５まで延びる第２流路６６と、当該第２流路６６上に設けられ、気体供給源４２（第２パイロットエア供給源）から入力されるパイロット圧に応じて第２流路６６の開閉を切り替え可能な第２エアオペレートバルブ６７と、をさらに備える。
【００４７】
掃気装置４０は、気体供給源４２（第１パイロットエア供給源）から第１エアオペレートバルブ６２に入力されるパイロット圧を調節可能であり、かつ、気体供給源４２（第２パイロットエア供給源）から第２エアオペレートバルブ６７に入力されるパイロット圧を調節可能な電磁弁７０（パイロットエア調節装置）をさらに備える。当該電磁弁７０は、爆発性雰囲気が存在しない第１領域内に配置される。
【００４８】
掃気装置４０は、電磁弁７０から第１エアオペレートバルブ６２にパイロットエアを入力するために、電磁弁７０から第１エアオペレートバルブ６２まで延びる第３流路８１と、電磁弁７０から第２エアオペレートバルブ６７にパイロットエアを入力するために、かつ、当該第２エアオペレートバルブ６７に入力されたパイロットエアを、電磁弁７０を介して排出するために、当該電磁弁７０から第２エアオペレートバルブ６７まで延びる第４流路８２と、をさらに備える。上記第２流路６６は、第３流路８１の第１エアオペレートバルブ６２側の端部と、当該端部から分岐して第２排出口６５まで延びる分岐部と、を有する。
【００４９】
掃気装置４０は、気体供給源４２（保護気体供給源）から容器２１内に保護気体を供給するために、気体供給源４２から容器２１まで延びる第５流路８５をさらに備える。第５流路８５は、第１領域内に位置し、互いに分岐した第１部分８６及び第２部分８７と、当該第１領域内の第１及び第２部分８６、８７よりも下流側に位置し、第１部分８６と第２部分８７とが合流する合流部分８９と、当該合流部分８９から容器２１まで延びる第３部分８８と、を有する。
【００５０】
保護気体調節装置５０は、第１部分８６に設けられ、保護気体を前記所定の第１圧力値で容器２１内に供給するための第１圧力レギュレータ５２と、第２部分８７に設けられ、保護気体を前記所定の第２圧力値で容器２１内に供給するための第２圧力レギュレータ５４と、合流部分８９に設けられ、気体供給源４２（第３パイロットエア供給源）から入力されるパイロット圧に応じて、第１部分８６を第３部分８８に接続するか、第２部分８７を前記第３部分に接続するかを切り替え可能な第３エアオペレートバルブ９０と、を有する。
【００５１】
掃気装置４０は、電磁弁７０から第３エアオペレートバルブ９０にパイロットエアを入力するために、かつ、第３エアオペレートバルブ９０に入力されたパイロットエアを、電磁弁７０を介して排出するために、当該電磁弁７０から第３エアオペレートバルブ９０まで延びる第６流路９１をさらに備える。当該第６流路９１は、第３流路８１の電磁弁７０側の端部と、当該端部から分岐して第３エアオペレートバルブ９０まで延びる分岐部と、を有する。
【００５２】
掃気装置４０は、気体供給源４２から電磁弁７０にパイロットエアを供給するために、気体供給源４２から電磁弁７０まで延びる第７流路９２をさらに備える。上記第５流路８５の第１及び第２部分８６、８７は、それぞれ、第７流路９２から分岐する分岐部として構成される。
【００５３】
電磁弁７０は、シリンダ７１と、当該シリンダ７１の内部を軸方向に往復運動可能なピストン７２と、を有する。
【００５４】
シリンダ７１の気体供給源４２側には、第７流路９２からピストン７２内にパイロットエアを届けるために、第７流路９２からシリンダ７１の側面を貫通してピストン７２まで延びる供給部７８ａが設けられる。また、シリンダ７１の気体供給源４２側には、第４又は第６流路８２、９１からピストン７２内に供給されたパイロットエアを電磁弁７０から排出するために、ピストン７２からシリンダ７１の側面を貫通して外部まで延びる排出部７８ｂが設けられる。
【００５５】
シリンダ７１の気体供給源４２の反対側には、第７流路９２からピストン７２内に供給されたパイロットエアを第３及び第６流路８１、９１に届けるために、又は第６流路９１からピストン７２内にパイロットエアを届けるために、第３及び第６流路８１、９１からシリンダ７１の側面を貫通してピストン７２まで延びる第１下流部７９ａが設けられる。
また、シリンダ７１の気体供給源４２の反対側には、第４流路８２からピストン７２内にパイロットエアを届けるために、又は第７流路９２からピストン７２内に供給されたパイロットエアを第４流路８２に届けるために、ピストン７２からシリンダ７１の側面を貫通して第４流路８２まで延びる第２下流部７９ｂが設けられる。
【００５６】
ピストン７２の上部には、掃気を行うための掃気用流路７３が設けられる。掃気用流路７３は、ピストン７２の幅方向に延びる二つの流路を有する。図１に示すように、電磁弁７０は、掃気を行う際に、ピストン７２をシリンダ７１内の下部に位置させることで、第７流路９２と第３及び第６流路８１、９１とを供給部７８ａ、掃気用流路７３の一方側流路及び第１下流部７９ａを介して接続し、かつ、第４流路８２と排出部７８ｂとを第２下流部７９ｂ及び掃気用流路７３の他方側流路を介して接続する。
【００５７】
ピストン７２の下部には、掃気を完了したあとの運転を行うための運転用流路７４が設けられる。運転用流路７４は、上流側から下流側に向かうに連れてピストン７２の下方側へと傾斜する一方側流路と、上流側から下流側に向かうに連れてピストン７２の上方側へと傾斜する他方側流路と、を有する。図２に示すように、電磁弁７０は、掃気を完了したあとの運転を行う際に、ピストン７２をシリンダ７１内の上部に位置させることで、第７流路９２と第４流路８２とを供給部７８ａ、運転用流路７４の一方側流路及び第２下流部７９ｂを介して接続し、かつ、第６流路９１と排出部７８ｂとを第１下流部７９ａ及び運転用流路７４の他方側流路を介して接続する。
【００５８】
図３に示すように、掃気装置４０は、ロボット制御装置３０内に設けられる掃気制御部３４をさらに備える。掃気制御部３４は、第１エアオペレートバルブ６２を制御するための第１エア制御部３５と、第２エアオペレートバルブ６７を制御するための第２エア制御部３６と、第３エアオペレートバルブ９０を制御するための第３エア制御部３７と、を有する。なお、本実施形態では、掃気制御部３４が、第１〜第３エアオペレートバルブ６２、６７、９０を一括して制御する。したがって、本実施形態では、掃気制御部３４が目に見える態様で別個に第１〜第３エア制御部３５、３６、３７を有しているわけではない。
【００５９】
（掃気態様の一例）
図１に基づき、本実施形態に係る掃気装置４０を用いて行われる掃気態様の一例について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る掃気装置４０は、掃気を行う際に、ロボット制御装置３０の掃気制御部３４によって、電磁弁７０を制御してピストン７２をシリンダ７１内の下方に位置させる。
【００６０】
上記のようにピストン７２を下方に位置させることで、本実施形態に係る掃気装置４０は、電磁弁７０によって、第３エアオペレートバルブ９０に入力するパイロット圧をパイロットエアが第６流路９１を通って第３エアオペレートバルブ９０に入力されるように調節する。これにより、第３エアオペレートバルブ９０によって第１部分８６が第３部分８８に接続され、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値で保護気体が容器２１内に供給される。
【００６１】
また、上記のようにピストン７２を下方に位置させることで、本実施形態に係る掃気装置４０は、電磁弁７０によって、第１エアオペレートバルブ６２に入力するパイロット圧をパイロットエアが第３流路８１を通って第１エアオペレートバルブ６２に入力されるように、かつ、第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧を第２エアオペレートバルブ６７に入力されたパイロットエアが第４流路８２及び電磁弁７０を通って排出され得るように調節する。これにより、第１エアオペレートバルブ６２によって第１流路６１が開かれ、かつ、第２エアオペレートバルブ６７によって第２流路６６が閉じられる。
【００６２】
なお、掃気を行う直前の状態において、第２エアオペレートバルブ６７にパイロットエアが入力されていない場合、第２エアオペレートバルブ６７にパイロットエアが入力されていると仮定し、当該パイロットエアが第４流路８２及び電磁弁７０を通って排出されるように第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧を調節すればよい。
【００６３】
上記のようにして、本実施形態に係る保護気体調節装置５０は、掃気を行うために必要な所定の第１圧力値で容器２１内に保護気体を供給し、かつ、容器２１内に供給された保護気体を当該容器２１の近傍に設けられる第２排出口６５から排出する。
【００６４】
（掃気を完了したあとの運転態様の一例）
図２に基づき、本実施形態に係る掃気装置４０を用いて行われる掃気を完了したあとの運転態様の一例について説明する。図２に示すように、本実施形態に係る掃気装置４０は、掃気が完了した際に、ロボット制御装置３０の掃気制御部３４によって、電磁弁７０を制御してピストン７２をシリンダ７１内の上方に位置させる。
【００６５】
上記のようにピストン７２を上方に位置させることで、本実施形態に係る掃気装置４０は、電磁弁７０によって、第３エアオペレートバルブ９０に入力するパイロット圧を当該第３エアオペレートバルブ９０に入力されたパイロットエアが第６流路９１及び電磁弁７０を通って排出されるように調節する。これにより、第３エアオペレートバルブ９０によって第２部分８７が第３部分８８に接続され、掃気を完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値で保護気体が容器２１内に供給される。
【００６６】
また、上記のようにピストン７２を上方に位置させることで、本実施形態に係る掃気装置４０は、電磁弁７０によって、第１エアオペレートバルブ６２に入力するパイロット圧を当該第１エアオペレートバルブ６２に入力されたパイロットエアが第２流路６６を通って第２排出口６５から排出されるように、かつ、第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧をパイロットエアが第４流路８２を通って第２エアオペレートバルブ６７に入力されるように調節する。これにより、第１エアオペレートバルブ６２によって第１流路６１が閉じられ、かつ、第２エアオペレートバルブ６７によって第２流路６６が開かれる。
【００６７】
上記のようにして、本実施形態に係る掃気装置４０は、掃気が完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値で容器２１内に保護気体を供給し、かつ、容器２１内に供給された保護気体を当該容器２１内に滞留させる。そして、この状態を維持したままで、掃気が完了したあとの運転が行われる。具体的には、この状態を維持したままで、ロボット制御装置３０のロボット制御部３２によってロボットアーム２３及びエンドエフェクタ２６の動作が制御されることで、ロボット２０によって塗装作業が行われる。
【００６８】
（効果）
本実施形態に係る掃気装置４０の効果を説明するために、まず、図６に基づき、従来からある掃気装置について説明する。図６は、従来からある掃気装置及びそれを備えるロボットシステムの概略図であり、（Ａ）が掃気を行っている様子を示す図、（Ｂ）が掃気を完了したあとの運転を行っている様子を示す図である。
【００６９】
なお、図６に示すように、従来からある掃気装置４０´及びロボットシステム１０´は、第２排出口６５、第２流路６６、第２エアオペレートバルブ６７、及び第４流路８２を備えないこと、並びに電磁弁７０の構造を除き、上記実施形態に係る掃気装置４０及びロボットシステム１０と同じ構造である。
【００７０】
したがって、上記実施形態に係る掃気装置４０及びロボットシステム１０に対応する構成要素については、同掃気装置４０及び同ロボットシステム１０の説明で用いた参照番号の後に「´」を付して表記し、同様となる説明は繰り返さない。なお、図６では、見た目の煩雑さを避けるため、ロボット制御装置３０´の図示を省略してある。
【００７１】
図６（Ａ）に示すように、従来からある掃気装置４０´は、掃気を行う際に、電磁弁７０´によって、第１エアオペレートバルブ６２´に入力するパイロット圧をパイロットエアが第３流路８１´を通って第１エアオペレートバルブ６２´に入力されるように調節する。これにより、第１エアオペレートバルブ６２´によって第１流路６１´が開かれ、容器２１´内に供給された保護気体が第１排出口６０´から排出される。
【００７２】
そして、図６（Ｂ）に示すように、従来からある掃気装置４０´は、掃気が完了した際に、電磁弁７０´によって、第１エアオペレートバルブ６２´に入力するパイロット圧を当該第１エアオペレートバルブ６２´に入力されたパイロットエアが第３流路８１´及び電磁弁７０´を通って排出部７８ｂ´から排出されるように調節する。これにより、第１エアオペレートバルブ６２´によって第１流路６１´が閉じられ、容器２１´内に供給された保護気体が当該容器２１´内に滞留する。
【００７３】
しかし、図６（Ｂ）に示すように、従来からある掃気装置４０´は、掃気が完了した際に、第１エアオペレートバルブ６２´に入力されたパイロットエアを、比較的長い第３流路８１´を経て排出部７８ｂ´から排出する構造であるため、第１エアオペレートバルブ６２´からパイロットエアが抜けるのに比較的長い時間が掛かってしまう。
【００７４】
これにより、第１エアオペレートバルブ６２´によって第１流路６１´が閉じられるタイミングが、保護気体調節装置５０´によって、掃気が完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値で保護気体を容器２１´内に供給するタイミングから遅延してしまう。すると、前記所定の第２圧力値で保護気体を容器２１´内に供給しているにもかかわらず、第１流路６１´が閉じられていない期間が生じてしまう。その結果、容器２１´内に第２領域内に存在する爆発性雰囲気が侵入してしまい、爆発が生じる虞があった。
【００７５】
一方、図１〜３に基づき説明したように、本実施形態に係る掃気装置４０は、掃気が完了した際に、第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧を第２流路６６が開かれるように調節するので、第１エアオペレートバルブ６２に入力されたパイロットエアが第２流路６６を通って第１エアオペレートバルブ６２の近傍に設けられる第２排出口６５から排出される。
【００７６】
これにより、第１エアオペレートバルブ６２´からパイロットエアが抜けるのに時間が掛からないので、第１エアオペレートバルブ６２´によって第１流路６１´が閉じられるタイミングが、保護気体調節装置５０´によって、掃気が完了したあとの運転時に必要な所定の第２圧力値で保護気体を容器２１´内に供給するタイミングから遅延してしまうことを抑制できる。
【００７７】
換言すれば、電磁弁７０（パイロットエア調節装置）によって調節されたパイロット圧で実際にパイロットエアが第１エアオペレートバルブ６２に入力されるタイミングと、保護気体調節装置５０によって調節された圧力値で実際に保護気体が容器２１内に供給されるタイミングと、がずれることを抑制することが可能となる。その結果、本実施形態に係る掃気装置４０は、容器２１の近傍に保護気体調節装置５０及び電磁弁７０を配置できない場合であっても、適切に掃気を行うことが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、第２流路６６と第３流路８１とが第１エアオペレートバルブ６２側の端部を共有し、かつ、第２流路６６が、第２エアオペレートバルブ６７にパイロットエアを入力するために用いられるだけでなく、第２エアオペレートバルブ６７に入力されたパイロットエアを排出するためにも用いられる。これにより、本実施形態に係る掃気装置４０を簡単な構成とすることが可能となる。
【００７９】
さらに、本実施形態では、容器２１内に保護気体を供給するための保護気体供給源と、第１エアオペレートバルブ６２にパイロットエアを供給するための第１パイロットエア供給源と、第２エアオペレートバルブ６７にパイロットエアを供給するための第２パイロットエア供給源と、第３エアオペレートバルブ９０にパイロットエアを供給するための第３パイロットエア供給源と、が一つの気体供給源４２に含まれる。これにより、本実施形態に係る掃気装置４０を簡単な構成とすることが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態では、保護気体調節装置５０が第３エアオペレートバルブ９０を有し、電磁弁７０（パイロットエア調節装置）によって当該第３エアオペレートバルブ９０を制御することで、容器２１内に供給する保護気体の圧力値を調節することができる。これにより、例えば、比較的高圧で少量の空気を用いて保護気体の圧力値を調節することができるので、いっそう適切に掃気を行うことが可能となる。
【００８１】
さらに、本実施形態では、第６流路９１が、第３エアオペレートバルブ９０にパイロットエアを入力するために用いられるだけでなく、第３エアオペレートバルブ９０に入力されたパイロットエアを排出するためにも用いられるので、本実施形態に係る掃気装置４０を簡単な構成とすることが可能となる。
【００８２】
（掃気方法の一例）
図４に基づき、上記実施形態に係る掃気装置４０を用いる掃気方法の一例について説明する。図４は、上記実施形態に係る掃気装置を用いる掃気方法の一例を示すフローチャートである。
【００８３】
まず、上記実施形態に係る掃気装置４０、及びロボット２０（容器）を準備する。本実施形態では、このようにして、図４に示すステップＳ１（第１ステップ）が行われる。
【００８４】
次に、ロボット２０の容器２１に対して、上記実施形態に係る掃気装置４０を取り付ける。本実施形態では、このようにして、図４に示すステップＳ２（第２ステップ）が行われる。
【００８５】
さらに、保護気体調節装置５０によって保護気体の圧力値を所定の第１圧力値に調節し、電磁弁７０（パイロットエア調節装置）によって、第１エアオペレートバルブ６２に入力するパイロット圧を第１流路６１が開かれるように、かつ、第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧を第２流路６６が閉じられるように調節する。本実施形態では、このようにして、図４に示すステップＳ３（第３ステップ）が行われる。
【００８６】
最後に、保護気体調節装置５０によって保護気体の圧力値を所定の第２圧力値に調節し、電磁弁７０（パイロットエア調節装置）によって、第１エアオペレートバルブ６２に入力するパイロット圧を第１流路６１が閉じられるように、かつ、第２エアオペレートバルブ６７に入力するパイロット圧を第２流路６６が開かれるように調節する。本実施形態では、このようにして、図４に示すステップＳ４（第４ステップ）が行われる。
【００８７】
以上のようにして、上記実施形態に係る掃気装置を用いる掃気方法を行うことが可能である。
【００８８】
（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【００８９】
上記実施形態では、保護気体供給源及び第１〜第３パイロットエア供給源が、一つの気体供給源４２に含まれる場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、保護気体供給源、及び第１〜第３パイロットエア供給源のうちの少なくとも二つが一つの気体供給源に含まれてもよい。或いは、保護気体供給源及び第１〜第３パイロットエア供給源が、それぞれ、別個に設けられてもよい。
【００９０】
このような場合、第３パイロットエア供給源が、第１パイロットエア供給源のみと一つのパイロット供給源に含まれてもよいし、第２パイロットエア供給源のみと一つのパイロット供給源に含まれてもよいし、又は、第１及び第２パイロットエア供給源と別個に設けられてもよい。さらに、第１パイロットエア供給源が、第２パイロットエア供給源と別個に設けられてもよい。
【００９１】
上記実施形態では、掃気制御部３４（第１制御装置、及び第２制御装置）が、ロボット制御装置３０に含まれる場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、掃気制御部３４が、ロボット制御装置３０と別個に設けられてもよい。また、例えば、第１〜第３エア制御部３５、３６、３７が、一つの掃気制御部３４内に設けられずに、互いに別個に設けられてもよい。さらに、例えば、保護気体調節装置５０を制御するための第１制御装置が、電磁弁７０を制御するための第２制御装置と別個に設けられてもよい。
【００９２】
上記実施形態では、保護気体調節装置５０が、第１及び第２圧力レギュレータ５２、５４、並びに第３エアオペレートバルブ９０で構成される場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、保護気体調節装置５０が、例えば、電磁弁で構成されてもよいし、又は、その他の構成であってもよい。
【００９３】
上記実施形態では、パイロットエア調節装置が、電磁弁７０として構成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、パイロットエア調節装置が、例えば、エアオペレートバルブを有する任意の構造であってもよいし、又は、その他の構造であってもよい。
【００９４】
上記実施形態では、ロボット２０が自動車などに対して塗装を行うための塗装用ロボットであり、第２領域が塗装場である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、ロボット２０が、ガソリン給油所で作業を行うロボットであってもよいし、又は、掃気が必要な現場で作業を行うその他のロボットであってもよい。
【００９５】
上記実施形態では、気体供給源４２（保護気体供給源、第１〜第３パイロットエア供給源）、保護気体調節装置５０、並びに電磁弁７０（パイロットエア調節装置）が、爆発性雰囲気が存在しない第１領域内に配置され、第１及び第２排出口６０、６５、第１及び第２流路６１、６６、並びに第１及び第２エアオペレートバルブ６２、６７が、容器２１とともに爆発性雰囲気が存在する第２領域内に配置される場合を説明した。
【００９６】
しかし、この場合に限定されず、例えば、気体供給源４２（保護気体供給源、第１〜第３パイロットエア供給源）、保護気体調節装置５０、及び電磁弁７０が防爆構造を有するのであれば、これらの構成要素が、前記第２領域内に配置されてもよい。また、気体供給源４２、保護気体調節装置５０、及び電磁弁７０のうちの少なくとも一つが防爆構造を有し、当該防爆構造を有する構成要素のみが前記第２領域内に配置されてもよい。
【００９７】
また、例えば、ロボット２０が、爆発性雰囲気が存在しない洗浄現場で作業する掃気が必要な洗浄用ロボットである場合、第１及び第２排出口６０、６５、第１及び第２流路６１、６６、並びに第１及び第２エアオペレートバルブ６２、６７が、ロボット２０とともに前記第１領域に配置されてもよい（すなわち、全ての構成要素が同じ領域内に配置されてもよい）。
【００９８】
上記実施形態では、掃気装置４０がロボット２０に備えられる場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、掃気装置４０がロボット２０以外の電気機器に備えられていてもよい。
【００９９】
（実験例）
以下、この発明の効果を確認するために発明者らが行った実験例について説明する。図５は、上記実施形態に係る掃気装置の効果を確かめるために発明者らが行った実験結果を示す概略図であり、（Ａ）が従来からある掃気装置で掃気が完了したあとに各エアオペレートバルブのパイロット圧が減衰する様子を示すグラフ、（Ｂ）が本発明の一実施形態に係る掃気装置で掃気が完了したあとに各エアオペレートバルブのパイロット圧が減衰する様子を示すグラフである。図５（Ａ）（Ｂ）において、縦軸がパイロット圧を示し、横軸が時間を示す。
【０１００】
図５（Ａ）において、従来からある掃気装置４０´の第１エアオペレートバルブ６２´が二点鎖線で示され、第３エアオペレートバルブ９０´が一点鎖線で示される。第１及び第３エアオペレートバルブ６２´、９０´は、それぞれ、パイロット圧がＰ１になったときＯＦＦされる。
【０１０１】
掃気が完了した際に、電磁弁７０´のピストンが上方に移動して当該電磁弁７０´がＯＦＦするタイミングが時間ｔ０である。また、第３エアオペレートバルブ９０´がＯＦＦされ、第５流路８５´の第２部分８７´が第３部分８８´に接続されるタイミングが時間ｔ１である。そして、第１エアオペレートバルブ６２´がＯＦＦされ、第１流路６１´が閉じられるタイミングが時間ｔ２´である。
【０１０２】
図５（Ｂ）において、上記実施形態に係る掃気装置４０の第１エアオペレートバルブ６２が二点鎖線で示され、第２エアオペレートバルブ６７が実線で示され、第３エアオペレートバルブ９０が一点鎖線で示される。第１及び第２エアオペレートバルブ６２、６７は、それぞれ、図５（Ａ）の場合と同様にパイロット圧がＰ１になったときＯＦＦされる。
【０１０３】
掃気が完了した際に、電磁弁７０のピストンが上方に移動して当該電磁弁７０がＯＦＦするタイミングが図５（Ａ）の場合と同様に時間ｔ０である。また、第３エアオペレートバルブ９０がＯＦＦされ、第５流路８５の第２部分８７が第３部分８８に接続されるタイミングが図５（Ａ）の場合と同様に時間ｔ１である。そして、第１エアオペレートバルブ６２がＯＦＦされ、第１流路６１が閉じられるタイミングが時間ｔ２である。
【０１０４】
図５（Ａ）に二点鎖線で示す第１エアオペレートバルブ６２´のパイロット圧は、電磁弁７０がＯＦＦしたあと（すなわち、ｔ０のあと）、比較的長い時間を掛けて緩やかに減衰している。これにより、第１流路６１´が閉じられる時間ｔ２´が第５流路８５´の第２部分８７´が第３部分８８´に接続される時間ｔ１から遅延している。
【０１０５】
一方、図５（Ｂ）に二点鎖線で示す第１エアオペレートバルブ６２のパイロット圧は、電磁弁７０がＯＦＦしたあと（同前）、比較的短い時間で急激に減衰している。これにより、第１流路６１が閉じられる時間ｔ２が第５流路８５の第２部分８７が第３部分８８に接続される時間ｔ１から遅延することが抑制されている。
【０１０６】
以上の結果から、上記実施形態に係る掃気装置４０の効果を確認することができた。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  ロボットシステム
２０  ロボット
２１  容器
２２  基台
２３  ロボットアーム
２４  リンク
２６  エンドエフェクタ
３０  ロボット制御装置
３２  ロボット制御部
３４  掃気制御部
３５  第１エア制御部
３６  第２エア制御部
３７  第３エア制御部
４０  掃気装置
４２  気体供給源
５０  保護気体調節装置
５２  第１圧力レギュレータ
５４  第２圧力レギュレータ
６０  第１排出口
６１  第１流路
６２  第１エアオペレートバルブ
６５  第２排出口
６６  第２流路
６７  第２エアオペレートバルブ
７０  電磁弁
７１  シリンダ
７２  ピストン
７３  掃気用流路
７４  運転用流路
７８ａ  供給部
７８ｂ  排出部
７９ａ  第１下流部
７９ｂ  第２下流部
８１  第３流路
８２  第４流路
８５  第５流路
８６  第１部分
８７  第２部分
８８  第３部分
８９  合流部分
９０  第３エアオペレートバルブ
９１  第６流路
９２  第７流路
１１０  仕切り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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