(57)【要約】  本発明は、塗装ブース内のロボットの台数と配置を最適化することにより、生産性を向上させた塗装システムを提供する。  塗装ロボット（６）とオープナーロボット（４）が前記第１の走行ガイドレール（３）と前記第２の走行ガイドレール（３）上を干渉されることなくそれぞれ相互に通過するようにした塗装システム（１）において、前記第１の走行ガイドレール（３）が、前記第２の走行ガイドレール（３）よりも低い位置に配置され、前記第１の走行ガイドレール（３）上に前記塗装ロボット（６）が配置され、前記第２の走行ガイドレール（３）上に前記オープナーロボット（４）が配置されたものである。
2008108401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するオープナーロボットで、前記塗装ロボットと前記オープナーロボットが前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれ相互に通過するようにした塗装システムにおいて、
前記第１の走行ガイドレールは、前記第２の走行ガイドレールよりも低い位置に配置され、前記第１の走行ガイドレール上に前記塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に前記オープナーロボットが配置されたことを特徴とする塗装システム。
【請求項２】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、
前記第１の走行ガイドレールは、前記第２の走行ガイドレールよりも低い位置に配置され、前記第１の走行ガイドレール上に前記塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に前記オープナーロボットとドア開閉塗装ロボットが配置されたことを特徴とする塗装システム。
【請求項３】
前記ドア開閉塗装ロボットは、多自由度の動作ができるロボットであって、先端の手首軸を有し、前記手首軸には塗装ガンが装着されるとともにドア開閉手段が備えられたことを特徴とする請求項２記載の塗装システム。
【請求項４】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、
前記物品の進行方向に対して両壁面の一方に前記第１の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレールの上段に前記第２の走行ガイドレールを備え、もう一方の壁面に第３の走行ガイドレールを備え、前記第３の走行ガイドレールの上段に第４の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットに対向するように、前記第３の走行ガイドレール上に塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットに対向するように前記第４の走行ガイドレール上にドア開閉塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットと前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットは、前記物品の中心に対して略点対称の位置に配置されたことを特徴とする塗装システム。
【請求項５】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、
前記物品の進行方向に対して両壁面の一方に前記第１の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレールの上段に前記第２の走行ガイドレールを備え、もう一方の壁面に第３の走行ガイドレールを備え、前記第３の走行ガイドレールの上段に第４の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットと前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、前記物品の中心に対して点対称の位置に配置され、前記第３の走行ガイドレール上に塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットに対向するように前記第４の走行ガイドレール上にドア開閉塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットと前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットは、前記物品の中心に対して略点対称の位置に配置されたことを特徴とする塗装システム。
【請求項６】
前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、対向した位置を保持した状態で塗装することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項７】
前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で塗装することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項８】
前記第２の走行ガイドレール上に配置された前記ドア開閉塗装ロボットと、前記第４の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットは、対向した位置を保持した状態で動作することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項９】
前記ドア開閉塗装ロボットは、手首に備えられた開閉手段によりドアを開放した後に前記手首に備えられた塗装ガンにより前記ドアの内側を塗装することを特徴とする請求項８記載の塗装システム。
【請求項１０】
前記第２の走行ガイドレール上に配置された前記オープナーロボットと、前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットは、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で動作することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項１１】
前記塗装ロボットと、前記ドア開閉塗装ロボットと、前記オープナーロボットは、前記コンベアによる前記物品の移動速度に同期して移動しながら塗装することを特徴とする請求項１記載の塗装システム。
【請求項１２】
前記ドア開閉塗装ロボットがドアの内側を塗装した後に、前記塗装ロボットが前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過し、トランクの塗装作業を行うことを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項１３】
前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、対向した位置を保持した状態で、前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過してトランクを塗装することを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項１４】
前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で、前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過してトランクを塗装することを特徴とする請求項５記載の塗装システム。
【請求項１５】
前記物品が、４ドアの車体である場合、前記ドア開閉塗装ロボットがいずれか一方の両側のドアの内側を塗装した後に、前記塗装ロボットが前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過し、トランクの塗装作業を行うことを特徴とする請求項４記載の塗装システム。
【請求項１６】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、
前記走行フレームに第１の走行ガイドレールを、下方に第２の走行ガイドレールを設け、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するオープナーロボットが、それぞれ干渉されることなくそれぞれ相互に通過するようにしたことを特徴とする塗装システム。
【請求項１７】
前記走行フレームが被塗装物より上方に設置されていることを特徴とする請求項１６記載の塗装システム。
【請求項１８】
前記第２の走行ガイドレール上に装着されたオープナーロボットについて、アームが下方になるように設置されていることを特徴とする請求項１６記載の塗装システム。
【請求項１９】
前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットが複数台であることを特徴とする請求項１６記載の塗装ロボットシステム。
【請求項２０】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、
前記走行フレームに走行ガイドレールを設け、前記の走行ガイドレールに固定ベースが接続され、前記固定ベースの上下にそれぞれ垂直に回転する旋回ベースを設け、それぞれの旋回ベースに水平に回転するアームを少なくとも一つ設けたを特徴とする塗装システム。
【請求項２１】
上方のロボットがドア開閉と塗装作業を行うロボットであることを特徴とする請求項２０記載の塗装システム。
【請求項２２】
上方のロボットがエンジントランクを開け、保持している間に下方のロボットが内面塗装を行うことを特徴とする請求項２０記載の塗装システム。
【請求項２３】
自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、
密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの両側の側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、
トランクオープナー用ロボットとドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット用ロボットが被塗装物を中心にして略点対称で配置されていることを特徴とする塗装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ロボットを用いて自動車を塗装ブース内で塗装する塗装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の塗装システムしては、塗装ブースの側壁に備えられた高さの違う２つの走行ガイドレール上に塗装ロボットとドア開閉ロボットが配置されたものが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
第１の従来の塗装システムについて図９を用いて説明する。コンベア８上に車体７が載置され、塗装ブース２へ移動する。また、塗装ブース２の側壁には走行ガイドレール３が取り付けられ、走行ガイドレール３上にドア開閉ロボット１１および塗装ロボット１２が取り付けられており、車体７の塗装作業を行う。ドア開閉ロボット１１と塗装ロボット１２は、上下に高さの異なる走行ガイドレール３に取り付けられ、干渉することなく交差して移動することができる。本従来の技術では、塗装ロボット１２が上段の走行ガイドレール３に配置され、下段の走行ガイドレール３にドア開閉ロボット１１が配置されている。【０００３】
第２の従来の塗装システムについて図１０を用いて説明する。コンベア１００上に車体１０２が載置され、塗装ブースへ移動する。また、塗装ブースの側壁には走行ガイドレール１２０が取り付けられ、走行ガイドレール上にドア開閉ロボット（４、１１）および塗装ロボット１２が取り付けられており、車体７の塗装作業を行う。ドア開閉ロボット（４、１１）と塗装ロボット１２は、上下に高さの異なる走行ガイドレール８に取り付けられ、干渉することなく交差して移動することができる。ここでは、塗装ロボット１２が上段の走行ガイドレール３に配置され、下段の走行ガイドレール３にドア開閉ロボット（４、１１）が配置されている。
【特許文献１】WO２００１／６８２６７号公報
【特許文献２】WO２００５／４６８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
塗装システムには、塗装ブースを小さくすることと、ロボットの台数を少なくすることが望まれている。通常、塗装する際には、塗装ブース内がダウンフローの空調がされているので、塗装ブースが大型化すると、それだけ流量が多くなり、空調設備のランニングコストが高くなる問題がある。このために、塗装ブースを小さくして、空調設備のランニングコストを低減する動きがある。
また、塗装ブースを小さくするためには、ロボットの台数を少なくするか、または配置する密度を上げるかのいずれかを選択する必要がある。車体を塗装することを想定した場合、従来の塗装システムで開示されているように、２台のドア開閉ロボットと塗装ロボットが必要となっており、上下段にロボットを配置することで、配置密度を上げている。
しかしながら、従来の塗装システムには以下の課題がある。第１には、上段の走行ガイドレール上に塗装ロボットが配置され、下段の走行ガイドレール上にドア開閉ロボットが配置された構成の場合、塗装ブース内は、ダウンフローの流路が形成されているので、塗装ロボットから噴射された塗料は、車体面に吹き付けられるとともに、吹き付けられなかった塗料は下段のドア開閉ロボットにも付着することになる。そのような場合、塗料のついたドア開閉ロボットの開閉部がドアに触れることで、異色が付着するという問題が生じていた。また、このような異色の付着が生じないように日々メンテナンスする必要があり、保守性に問題が生じていた。また、連続塗装中でもドア開閉ロボットの開閉部が汚れてくるのを監視して、汚れを落とすようなメンテナンスをする必要があり、数百台といった連続塗装の途中でメンテナンスのための中断時間が生じ、生産性が低下するといった問題が生じていた。
第２には、従来の塗装システムは、塗装ブースの片側の壁に１台の塗装ロボットと２台のドア開閉ロボットが配置された構成で説明されている。１台の塗装ロボットでドアの内面からトランクやフロントボディを塗装しようとすると、この塗装ロボットのストロークは、最長がトランクやフロントボディが塗装できる長さとなり、かなり長いアーム長を必要とする。一方でドア部を塗装しようとするとアームを縮めた形状を取らないとならないが、可動範囲外の形状になることが予想され、塗装ブースの壁からの車体までの距離を広くせざるを得なくなる。そうすると塗装ブースは大型化していくために流量の多い空調設備を備える必要があり、本来求めていた塗装システムが提供できないという問題が生じていた。また、仮にドア部を塗装する際にアームが塗装できるように稼動したとしても、１台のロボットで塗装するには時間がかかり、生産性が低下するといった問題が生じていた。その場合、従来の塗装システムは、もう一台の塗装ロボットを追加して塗装作業を効率的に行っていたと考えられる。しかしながら、これも本来の目的あるロボットの台数を少なくすることとは相反する方向であり、本来求めていた塗装システムが提供できないという問題が生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、塗装ブース内のロボットの台数と配置を最適化することにより、生産性を向上させた塗装システム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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するオープナーロボットで、前記塗装ロボットと前記オープナーロボットが前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれ相互に通過するようにした塗装システムにおいて、前記第１の走行ガイドレールが、前記第２の走行ガイドレールよりも低い位置に配置され、前記第１の走行ガイドレール上に前記塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に前記オープナーロボットが配置されたものである。
請求項２に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、前記第１の走行ガイドレールが、前記第２の走行ガイドレールよりも低い位置に配置され、前記第１の走行ガイドレール上に前記塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に前記オープナーロボットとドア開閉塗装ロボットが配置されたものである。
請求項３に記載の発明は、前記ドア開閉塗装ロボットが、多自由度の動作ができるロボットであって、先端の手首軸を有し、前記手首軸には塗装ガンが装着されるとともにドア開閉手段が備えられたものである。
請求項４に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、前記物品の進行方向に対して両壁面の一方に前記第１の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレールの上段に前記第２の走行ガイドレールを備え、もう一方の壁面に第３の走行ガイドレールを備え、前記第３の走行ガイドレールの上段に第４の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットに対向するように、前記第３の走行ガイドレール上に塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットに対向するように前記第４の走行ガイドレール上にドア開閉塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットと前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットは、前記物品の中心に対して略点対称の位置に配置されたものである。
請求項５に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第１の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレールの高さとは異なる高さで前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる第２の走行ガイドレールと、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動するロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するロボットで、前記第１の走行ガイドレールと前記第２の走行ガイドレール上を干渉されることなくそれぞれの前記ロボットが相互に通過するようにした塗装システムにおいて、前記物品の進行方向に対して両壁面の一方に前記第１の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレールの上段に前記第２の走行ガイドレールを備え、もう一方の壁面に第３の走行ガイドレールを備え、前記第３の走行ガイドレールの上段に第４の走行ガイドレールを備え、前記第１の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットと前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットは、前記物品の中心に対して点対称の位置に配置され、前記第３の走行ガイドレール上に塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットに対向するように前記第４の走行ガイドレール上にドア開閉塗装ロボットが配置され、前記第２の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットと前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットは、前記物品の中心に対して略点対称の位置に配置されたものである。
請求項６に記載の発明は、前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットが、対向した位置を保持した状態で塗装するものである。
請求項７に記載の発明は、前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットが、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で塗装するものである。
請求項８に記載の発明は、前記第２の走行ガイドレール上に配置された前記ドア開閉塗装ロボットと、前記第４の走行ガイドレール上に配置されたドア開閉塗装ロボットが、対向した位置を保持した状態で動作するものである。
請求項９に記載の発明は、前記ドア開閉塗装ロボットが、手首に備えられた開閉手段によりドアを開放した後に前記手首に備えられた塗装ガンにより前記ドアの内側を塗装するものである。
請求項１０に記載の発明は、前記第２の走行ガイドレール上に配置された前記オープナーロボットと、前記第４の走行ガイドレール上に配置されたオープナーロボットが、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で動作するものである。
請求項１１に記載の発明は、前記塗装ロボットと、前記ドア開閉塗装ロボットと、前記オープナーロボットが、前記コンベアによる前記物品の移動速度に同期して移動しながら塗装するものである。
請求項１２に記載の発明は、前記ドア開閉塗装ロボットがドアの内側を塗装した後に、前記塗装ロボットが前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過し、トランクの塗装作業を行うものである。
請求項１３に記載の発明は、前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットが、対向した位置を保持した状態で、前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過してトランクを塗装するものである。
請求項１４に記載の発明は、前記第１の走行ガイドレール上に配置された前記塗装ロボットと、前記第３の走行ガイドレール上に配置された塗装ロボットが、前記物品を中心に略点対称な位置を保持した状態で、前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過してトランクを塗装するものである。
請求項１５に記載の発明は、前記物品が、４ドアの車体である場合、前記ドア開閉塗装ロボットがいずれか一方の両側のドアの内側を塗装した後に、前記塗装ロボットが前記ドア開閉塗装ロボットの下を通過し、トランクの塗装作業を行うものである。
請求項１６に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、前記走行フレームに第１の走行ガイドレールを、下方に第２の走行ガイドレールを設け、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットと、前記第２の走行ガイドレール上に装着され前記第２の走行ガイドレールに沿って移動するオープナーロボットが、それぞれ干渉されることなくそれぞれ相互に通過するようにしたものである。
請求項１７に記載の発明は、前記走行フレームが被塗装物より上方に設置されているものである。
請求項１８に記載の発明は、前記第２の走行ガイドレール上に装着されたオープナーロボットについて、アームが下方になるように設置されているものである。
請求項１９に記載の発明は、前記第１の走行ガイドレール上に装着され前記第１の走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットが複数台であるものである。
請求項２０に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、前記走行フレームに走行ガイドレールを設け、前記の走行ガイドレールに固定ベースが接続され、前記固定ベースの上下にそれぞれ垂直に回転する旋回ベースを設け、それぞれの旋回ベースに水平に回転するアームを少なくとも一つ設けたものである。
請求項２１に記載の発明は、上方のロボットがドア開閉と塗装作業を行うロボットであるものである。
請求項２２に記載の発明は、上方のロボットがエンジントランクを開け、保持している間に下方のロボットが内面塗装を行うものである。
請求項２３に記載の発明は、自動車車両本体等の物品を塗装するシステムであって、密閉した塗装ブースと、前記塗装ブースを介して物品を移送するコンベアと、前記コンベアの両側の側方に配置されてこれに沿って延びる走行フレームと、前記走行フレームにガイドレールを設け、前記走行ガイドレールに沿って移動する塗装ロボットシステムにおいて、トランクオープナー用ロボットとドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット用ロボットが被塗装物を中心にして略点対称で配置されているものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１乃至１５に記載の発明によると、以下のような効果を有する。
第１には、ロボットの配置や台数を最適化したことで、塗装ブースを小型化することができ、空調設備を小型化できる。
また、走行ガイドレールの上段にオープナーロボットとドア開閉塗装ロボットを配置し、下段に塗装ロボットを配置したことで、塗装ブース内がダウンフローの流路を形成されたとしてもトランクやドアを開閉する開閉部が塗装されることがなくなり、物品への異色の付着が生じることもなく、メンテナンスが不要になるので物品の連続塗装が可能になる。
また、走行ガイドレール上段にドア開閉塗装ロボットと下段に塗装ロボットを配置する構成としたことで、ドア部とトランク部を複数のロボットで塗装するので塗装時間を短縮することができる。また、ドア開閉塗装ロボットは、ドアの開閉機能と塗装機能を兼ね備えたことによりロボットの台数を減らすことを可能としている。
また、塗装ロボット、ドア開閉塗装ロボットおよびオープナーロボットが対向する位置や物品に対して点対称の塗装ブースの両側壁の走行ガイドレール上に配置され、各々の対向するロボットや点対称の位置のロボットが同期作業をすることで、塗装時間の短縮を図ることができる。
また、ドア開閉塗装ロボットがドアの塗装を完了した後に、塗装ロボットがドア開閉塗装ロボットの下を通過してトランクを塗装するようにしたことで、塗装シーケンスの最適化が図られ、物品の塗装時間を短縮することができる。【０００７】
また、請求項１６乃至１９に記載の発明によると、以下のような効果を有する。
塗装ロボットを被塗装物より上方に配置する事で塗装ブース幅を小型化することができ、空調設備を小型化できる。また、走行ガイドレールの上方にドア開閉ロボット及び塗装ロボットを配置する事で走行装置及び塗装ロボットに塗料が付着する量を削減でき、塗装品質向上が出来る。【０００８】
また、請求項２０乃至２３に記載の発明によると、以下の効果を有する。
塗装ロボットを被塗装物より上方に配置する事で塗装ブース幅を小型化することができ、空調設備を小型化できる。また、走行装置に設置されたベースの上下に６軸多関節ロボットを設けているので、必要とするブース高さを低くできる。さらには、走行ガイドレールの及び塗装ロボットを上方に配置する事で走行装置及び塗装ロボットに塗料が付着する量を削減でき、塗装品質向上が出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例を示す塗装システムの斜視図
【図２】本発明の実施例を示すドア開閉塗装ロボットの斜視図
【図３】本発明の実施例を示すドア開閉塗装ロボットの手首の斜視図
【図４】本発明の第２実施例を示す塗装システムの斜視図
【図５】本発明の第３実施例を示す塗装システムの正面図
【図６】本発明の第３実施例を示す塗装システムの上面図
【図７】本発明の第４実施例を示す塗装システムの正面図
【図８】本発明の第４実施例を示す塗装システムの上面図
【図９】第１の従来の塗装システムの正面図
【図１０】第２の従来の塗装システムの斜視図
【符号の説明】
【００１０】
１  塗装システム
２  塗装ブース
２ａ  床面
３  走行ガイドレール
４  トランクオープナー
５  ドア開閉塗装ロボット
５１  塗装ガン
５２  開閉手段
５３  固定ベース
５４  第１軸
５５  第２軸
５６  下腕アーム
５７  第３軸
５８  上腕アーム
５９  手首
５ａ  ベース
５ｂ  旋回ベース
５ｃ  旋回ベース
５ｄ  第1のアーム
５ｅ  第2のアーム
５ｆ  第１の手首
５ｇ  第３のアーム
５ｈ  第４のアーム
５ｉ  第２の手首
６０  第４軸
６１  第５軸
６２  第６軸
６  トランク塗装ロボット
７  車体
７０  第１軸
７１  第２軸
７２  第３軸
７３  第７軸
７４  第８軸
７５  第９軸
８  コンベアライン
９１  エンジントランク
９２  バックトランク
１０  ドア
１１  ドア開閉ロボット
１２  塗装ロボット
１５  ドア
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の塗装システムの斜視図である。１は塗装システム、２は塗装ブース、３は走行ガイドレール、４はトランクオープナー、５はドア開閉塗装ロボット、６はトランク塗装ロボット、７は車体、８はコンベアラインである。
本発明が従来例と異なる点は、トランクオープナー４が上段の走行ガイドレール３に配置され、下段の走行ガイドレール３にトランク塗装ロボット５が配置されるとともに、車体７の進行方向に対して両側に配置されたトランク塗装ロボット５とドア開閉塗装ロボット５が対向する位置に配置され、トランクオープナー４が車体７を中心に点対称の位置に配置された部分である。
本発明の塗装システム１は、コンベアライン８上に車体７が搭載され、車体７の進行方向に対して塗装ブース２の両側壁に上下に高さの異なる走行ガイドレール３が配置されている。一方の塗装ブース２の側壁の上段の走行ガイドレール３上には、トランクオープナー４とドア開閉塗装ロボット５が走行自在に配置されている。また、下段の走行ガイドレール３上には、トランク塗装ロボット５が配置されている。他方の塗装ブース２の側壁の上下段の走行ガイドレール３上にも同様のロボットが配置されている。ここで、両側壁の上段のロボットの配置は、ドア開閉塗装ロボット５が対向するように配置され、トランクオープナー４は、車体７を中心にして点対称でドア開閉塗装ロボット５の横に配置されている。また、両側壁の下段のロボットの配置は、トランク塗装ロボット５が対向するように配置されている。各々のロボットは、走行ガイドレール３に固定ベースを介して取り付けられている。各々のロボットは同様な構成であるので、ドア開閉塗装ロボット５を例に図２を用いて説明する。走行ガイドレール３に固定ベース５３を介して取り付けられており、固定ベース５３の水平面内に回転する第１軸５４と、この第１軸５４に対して垂直に可動する第２軸５５が下腕アーム５６を旋回させ、下腕アーム５６先端に備えられ、第１軸５４に対して垂直に可動する第３軸５７により上腕アーム５８が旋回し、上腕アーム５８の先端手首５９を回転自在にする第４〜６軸６０、６１、６２を備えた構成であり、手首５９には、塗装ガン５１や開閉手段５２が備えられている。また、ドア開閉塗装ロボット５には、図３に示すように、手首にフックを備えた開閉手段５２が取り付けられ、その先端には塗装ガン５１が取り付けられている。このような構成にすることで、開閉手段５２には、塗装ガン５１からの塗料は付着しないのである。【００１３】
次に、塗装工程について４ドアの車体７を用いて説明する。はじめに、２台のトランクオープナー４が車体７進行方向前方のエンジントランク９１と、車体７進行方向後方のバックランク９２を開け、２台のドア開閉塗装ロボット５は車体７の前方の両側のドア１０を開ける。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、エンジントランク９１の内側を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５も対向位置関係を維持したまま、ドア１０の内側を塗装する。
次に、２台のドア開閉塗装ロボット５がドア１０を閉じる。トランクオープナー４がエンジントランク９１を閉じる。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、後方のバックランク９２の塗装位置へ移動する。この時、ドア開閉塗装ロボット５の下をトランク塗装ロボット５が通過するが、干渉することなく移動することができるように配置されている。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、バックランク９２の内側を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５も対向位置関係を維持したまま、後方のドア１０の内側を塗装する。
最後に、２台のドア開閉塗装ロボット５が後方のドア１０を閉じる。トランクオープナー４がバックランク９２を閉じて塗装工程を終了し、各々のロボットは初期の位置に移動する。
各々のロボットは、車体７を移動させるコンベアライン８の移動に同期して図示しない制御装置により各ロボットの位置が検出されており、走行ガイドレール３上を移動し、塗装位置やドア開閉位置へ移動するものである。
【実施例２】
【００１４】
図４は、第２実施例の塗装システムの斜視図である。第１の実施例と異なる部分について説明する。本発明が第１実施例と異なる点は、塗装ブース２両側壁の下段の走行ガイドレール３に配置された２台のトランク塗装ロボット５が、車体７を中心に点対称に配置された部分である。その他の塗装システム１の構成は、第１実施例と同様であるので説明を省略する。【００１５】
次に、塗装工程について４ドアの車体７を用いて説明する。はじめに、２台のトランクオープナー４が車体７進行方向前方のエンジントランク９１と、車体７進行方向後方のバックランク９２を開け、２台のドア開閉塗装ロボット５は車体７の前方の両側のドア１０を開ける。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が車体７を中心に点対称な位置関係を維持したまま、エンジントランク９１とバックランク９２の内側の半分を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５は対向した位置関係を維持したまま、ドア１０の内側を塗装する。
次に、２台のドア開閉塗装ロボット５がドア１０を閉じる。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が車体７を中心に点対称な位置関係を維持したまま、エンジントランク９１とバックランク９２の塗装位置へ移動する。この時、ドア開閉塗装ロボット５の下をトランク塗装ロボット５が通過するが、干渉することなく移動することができるように配置されている。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が車体７を中心に点対称な位置関係を維持したまま、バックランク９２とエンジントランク９１の内側の塗装されていない半分の面を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５も対向位置関係を維持したまま、後方のドア１０の内側を塗装する。
最後に、２台のドア開閉塗装ロボット５が後方のドア１０を閉じる。トランクオープナー４がバックランク９２とエンジントランク９１を閉じて塗装工程を終了し、各ロボットは初期の位置に移動する。
各々のロボットは、車体７を移動させるコンベアライン８の移動に同期して図示しない制御装置により各ロボットの位置が検出されており、走行ガイドレール３上を移動し、塗装位置やドア開閉位置へ移動するものである。
【実施例３】
【００１６】
図５は、第３実施例の塗装システムの正面図、図６は、第３実施例の塗装システムの上面図である。１は塗装システム、２は塗装ブース、３は走行フレーム、９、１０はガイドレール、４はトランクオープナー、５はドア開閉塗装ロボット、６はトランク塗装ロボット、７は車体、８はコンベアラインである。
本発明が実施例１および実施例２と異なる点は、塗装ブース２の壁面上方に走行フレーム３が設置され、ガイドレール９と１０がそれぞれ上下に設けられている。トランクオープナー４は上段の走行ガイドレール９に配置され、下段の走行ガイドレール１０には、トランク塗装ロボット５が配置されるとともに、車体７の進行方向に対して両側に配置されたトランク塗装ロボット５とドア開閉塗装ロボット５が対向する位置に配置され、トランクオープナー４が車体７を中心に点対称の位置に配置され、塗装ブース２の床面２ａ部近傍にトランクオープナー４、ドア開閉塗装ロボット５、トランク塗装ロボット６のいずれも設けられていない点にある。
本発明の塗装システム１は、コンベアライン８上に車体７が搭載され、車体７の進行方向に対して塗装ブース２の両側壁の上方（被塗装物の半分より上方）に走行フレーム３が配置されている。走行フレーム３の上方には、ガイドレール９が設けられ、トランクオープナー４とドア開閉塗装ロボット５がアームの上方になるように走行自在に設置されている。また下方の走行ガイド１０には、トランク塗装ロボット６は、アームが下方になるように配置されている。
他方の塗装ブース２の側壁の走行フレーム３にも同様にガイドレール９とガイドレール１０が設けられ、それぞれガイドレール９にはトランクオープナー４とドア開閉塗装ロボット５がアームが上方になるように走行自在に配置されている。下方の走行ガイド１０には、トランク塗装ロボット６がアームが下方になるように配置されている。ここで、走行フレーム３の上方のロボット配置は、ドア開閉塗装ロボット６が対向するように配置され、トランクオープナー４は、車体７を中心にして点対称でドア開閉塗装ロボット横に配置されている。また、両側壁の設けられた走行フレーム３の下方のロボット配置は、トランク塗装ロボット６が対向するように配置されている。
各々のロボットは、実施例１および実施例２で説明したロボット同様であるので説明を割愛する。【００１７】
次に、塗装工程について４ドアの車体７を用いて説明する。はじめに、２台のトランクオープナー４が車体７進行方向前方のエンジントランク９１と、車体７進行方向後方のバックランク９２を開け、２台のドア開閉塗装ロボット５は車体７の前方両側のドア１５を開ける。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、エンジントランク９１の内側を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５も対向位置関係を維持したまま、ドア１５の内側を塗装する。
次に、２台のドア開閉塗装ロボット５がドア１５を閉じる。トランクオープナー４がエンジントランク９１を閉じる。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、後方のバックランク９２の塗装位置へ移動する。この時、ドア開閉塗装ロボット５の下をトランク塗装ロボット５が通過するが、干渉することなく移動することができるように配置されている。
次に、２台のトランク塗装ロボット５が対向した位置関係を維持したまま、バックトランク９２の内側を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボット５も対向位置関係を維持したまま、後方のドア１５の内側を塗装する。
最後に、２台のドア開閉塗装ロボット５が後方のドア１５を閉じる。トランクオープナー４がバックランク９２を閉じて塗装工程を終了し、各々のロボットは初期の位置に移動する。
各々のロボットは、車体７を移動させるコンベアライン８の移動に同期して図示しない制御装置により各ロボットの位置が検出されており、走行ガイドレール９、走行ガイドレール１０上を移動し、塗装位置やドア開閉位置へ移動するものである。
【実施例４】
【００１８】
図７は、第４実施例の塗装システムの正面図、図８は、第4実施例の塗装システムの上面図である。１は塗装システム、２は塗装ブース、３は走行フレーム、９はガイドレール、４はトランクオープナーロボット、５はドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット、７は車体、８はコンベアラインである。
本発明が実施例１から３と異なる点は、塗装ブース２の壁面上方に走行フレーム３か設置され、ガイドレール９が設けられている。走行ガイドレール９にはトランクオープナー４とドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５が配置されている。車体７の進行方向に対して両側に配置されたドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５とトランクオープナー４が車体７を中心に点対称の位置に配置され、塗装ブース２の床面２ａ部近傍にトランクオープナー４、ドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５のいずれも設けられていない点にある。
本発明の塗装システム１は、コンベアライン８上に車体７が搭載され、車体７の進行方向に対して塗装ブース２の両側壁の上方（被塗装物の半分より上方）に走行フレーム３が配置されている。走行フレーム３には、ガイドレール９が設けられ、トランクオープナー４とドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５が走行自在に設置されている。
他方の塗装ブース２の側壁の走行フレーム３にも同様にガイドレール９が設けられ、トランクオープナー４とドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５が走行自在に配置されている。ここで走行フレーム３のロボット配置は、トランクオープナー４とドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５は、車体７を中心にして点対称で配置されている。
トランクオープナー４は、走行フレーム３に設けられたガイドレール９に  固定ベースを介して取り付けられている。各々のロボットは実施例１および２と同様の形態であるので詳細な説明は割愛する。
またドア開閉塗装及びトランク塗装ロボット５は、ガイドレール９に固定ベース５ａが取り付けられ、固定ベース５ａには、垂直上方向の第１軸７０に回転自在に旋回する第1の旋回ベース５ｂが取り付けられている。第1の旋回ベース５ｂには、水平方向の第２軸７１に回転自在に第１のアーム５ｄの一端が取り付けられ、他端には、第２軸７１に平行な第３軸７２に回転自在に第２のアーム５eの一端が取り付けられている。他端には、第１の手首５ｆ（第４〜第６軸図示せず）が取り付けれ、ドア開閉塗装ロボット５Xを形成している。また固定ベース５ａには、垂直上方向の第７軸７３に回転自在に旋回する第2の旋回ベース５ｃが取り付けられている。第２の旋回ベース５ｃには、水平方向の第８軸７４に回転自在に第３のアーム５ｇの一端が取り付けられ、他端には、第８軸７４に平行な第９軸７５に回転自在に第４のアーム５ｈの一端が取り付けられている。他端には、第２の手首５ｉ（第１０〜第１２軸図示せず）が取り付けれ、トランク塗装ロボット５Ｙを形成しているロボットである。それぞれの手首には、図４に示すように、手首にフックを備えた開閉手段５２が取り付けられ、その先端には塗装ガン５１が取り付けられている。【００１９】
次に、塗装工程について４ドアの車体７を用いて説明する。はじめに、２台のトランクオープナー４が車体７進行方向前方のエンジントランク９１と、車体７進行方向後方のバックランク９２を開け、２台のドア開閉塗装ロボット５Ｘは車体７の前方両側のドア１５を開ける。
次に、２台のトランク塗装ロボット５Ｙは車体に対し点対称の位置を維持したまま、エンジントランク９１の内側と後方のバックランク９２を塗装する。また、２台のドア開閉塗装ロボットＸも対向位置関係を維持したまま、ドア１５の内側を塗装する。
次に、２台のドア開閉塗装ロボット５Ｘがドア１５を閉じる。トランクオープナー４がエンジントランク９１とバックランク９２を閉じる。
次に２台のドア開閉塗装ロボット５Ｘも対向位置関係を維持したまま車体７の後方両側のドア１５を開け、ドア１５の内側を塗装する。
最後に、２台のドア開閉塗装ロボット５Ｘが後方のドア１５を閉じて塗装工程を終了し、各々のロボットは初期の位置に移動する。
各々のロボットは、車体７を移動させるコンベアライン８の移動に同期して図示しない制御装置により各ロボットの位置が検出されており、走行ガイドレール９を移動し、塗装位置やドア開閉位置へ移動するものである。
ここで、塗装ロボットとトランクオープナーは車体を中心に点対称な位置に配置されていると記載したが、厳密な意味での点対称である必要はなく、車体のバックトランクとエンジントランクの関係のように、車体の両端部で反対側に配置されていることを意図するものであり、略点対称な位置に配置されていれば良い。
また、本発明の説明では車体の内側を塗装することを重点的に説明したが、車体の表面を塗装することも可能であることは自明である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明では、車体を塗装する塗装システムについて記載したが、このような塗装システムは、一般的な部品についても適用可能であるとともに、同様な工程であるシーリング作業のシステムとしても適用できる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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