(57)【要約】【課題】ロボットを所望の位置及び向きに平行移動させる直線状のレールシステムを不要にして塗装ブースの寸法をより一層縮小するロボット塗装装置を提供する。【解決手段】ワークピースを塗装するロボット塗装装置は、ロボット塗装システムにおいて使用される冗長軸ロボットを有する。冗長回転軸によって、障害物を回避するとともにワークピースの内部に伸長してワークピースに塗料を塗布する際の追加の柔軟性がロボットアームに提供される。ロボット装置は、７軸ロボットアーム、又はパネルを開閉する５軸のパラレルリンク式のパネル用オープナーロボットアームでありうる。それらロボットアームは塗装ブースを通るワークピースの移動経路に隣接する少なくとも１つの鉛直向きのカラムに設置される。それらロボットアームは共通の基部に設置されうる。【選択図】図１
2014061589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブースにおけるワークピースの操作を実行する冗長ロボットであって、
前記塗装ブースを通る前記ワークピースの移動経路の側部に隣接する固定位置に設置される基部と、
前記ワークピースの操作を実行するように前記基部に取り付けられる関節型の冗長ロボットアームと、を備える冗長ロボット。
【請求項２】
前記基部は、前記移動経路の前記側部に隣接して位置決めされた鉛直カラムに設置される、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項３】
前記冗長ロボットアームは、肩部の回転軸線と肘部の回転軸線との間に位置決めされた冗長回転軸線を有する７軸塗装ロボットアームである、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項４】
第１の回転軸と前記肩部の回転軸とが直角をなして交差する、請求項３に記載の冗長ロボット。
【請求項５】
前記７軸塗装ロボットアームの冗長回転軸線は、前記７軸塗装ロボットアームの肩部の回転軸線及び肘部の回転軸線の双方を横切るように方向付けされて、前記７軸塗装ロボットアームの肩部の回転軸線及び肘部の回転軸線の双方と交差する、請求項３に記載の冗長ロボット。
【請求項６】
前記７軸塗装ロボットアームは、第１の外側延在部と第２の外側延在部とを備える外側アーム部分を含んでおり、
前記第１の外側延在部の第１の端部は、前記７軸塗装ロボットアームの内側アーム部分に結合されており、
前記第１の外側延在部の第２の端部は、前記第２の外側延在部の第１の端部に調節可能に結合されており、それにより、前記第１の外側延在部と前記第２の外側延在部との間の角度方向の向きが選択的に調節されて、選択された角度方向の向きが前記第１の外側延在部と前記第２の外側延在部との間の静的な結合部として固定される、請求項３に記載の冗長ロボット。
【請求項７】
前記第１の外側延在部と前記第２の外側延在部との間の調節可能な結合部は、前記第２の外側延在部の長手方向軸線が、前記内側アーム部分の長手方向軸線からオフセットされることを可能にする、請求項４に記載の冗長ロボット。
【請求項８】
前記７軸塗装ロボットアームの内側アーム部分は、角度付けされた長手方向軸線を有する、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項９】
前記７軸塗装ロボットアームは、前記７軸塗装ロボットアームの２つの軸線にまたがる部分を有していて前記７軸塗装ロボットアームから離脱されている塗料導管のホースルームを含んでおり、
前記２つの軸線が胴部の軸線及び肩部の軸線であるか、又は冗長軸線及び肘部の軸線である、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項１０】
前記７軸塗装ロボットアームは、前記７軸塗装ロボットアームに取り付けられる塗料導管のホースルームを含んでおり、
前記ホースルームは、一緒に経路付けされて螺旋の撚糸状にされる複数の塗料導管から形成される、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項１１】
前記冗長ロボットアームは、回転可能に連結された３つのパラレルリンクと、前記ワークピースの少なくとも１つの開放パネルを開放する取付式のオープナー工具とを有する５軸オープナーロボットアームである、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項１２】
前記３つのパラレルリンクが前記３つのパラレルリンクの回転軸線の方向において互いにオフセットされている、請求項１０に記載の冗長ロボット。
【請求項１３】
前記冗長ロボットは、１つ又は２つ以上のロボットアーム又は開放デバイスが設置される共通の基部を有する、請求項１に記載の冗長ロボット。
【請求項１４】
前記ロボットアーム又は開放デバイスが共通のパージを共有する、請求項１３に記載の冗長ロボット。
【請求項１５】
ワークピースを塗装するロボット塗装システムであって、
塗装ブースを通る前記ワークピースの移動経路の両側部に位置決めされる複数の鉛直カラムと、
前記ワークピースの外部塗膜を形成するように前記鉛直カラムのうちのいずれか１つに取り付けられる少なくとも１つの塗装ロボットアームと、を備えており、
前記少なくとも１つの塗装ロボットアームが６軸塗装ロボットアーム又は７軸塗装ロボットアームであり、
さらに、
前記ワークピースの開放パネルが開放位置に在るときに車体の内部を塗装するように前記鉛直カラムのうちの別の１つに取り付けられる少なくとも１つの別の塗装ロボットアームを備えており、
前記別の塗装ロボットアームが７軸塗装ロボットアームである、ロボット塗装システム。
【請求項１６】
前記鉛直カラムの少なくとも１つが前記塗装ブースの入口に位置する前記塗装ブースの第１の区域に位置決めされており、
前記鉛直カラムの別の少なくとも１つが前記塗装ブースの第２の区域に位置決めされている、請求項１５に記載のロボット塗装システム。
【請求項１７】
前記ロボット塗装システムは、前記ワークピースの少なくとも１つの開放パネルを開放する３つのパラレルリンクを有する５軸オープナーロボットアームをさらに含んでおり、
前記５軸オープナーロボットアームは、前記７軸塗装ロボットアームが取り付けられる前記鉛直カラムのうちのいずれか１つに取り付けられる、請求項１５に記載のロボット塗装システム。
【請求項１８】
前記ロボット塗装システムは、前記ワークピースの少なくとも１つの開放パネルを開放する３つのパラレルリンクを有する５軸オープナーロボットアームをさらに含んでおり、
前記５軸オープナーロボットアームは、前記７軸塗装ロボットアームのうちのいずれか１つと共通の基部を共有する、請求項１５に記載のロボット塗装システム。
【請求項１９】
前記ロボット塗装システムは、開放パネルを有する車体を塗装するロボット車体塗装システムをさらに含んでおり、
前記ロボット車体塗装システムは、
塗装ブースを通る前記車体の移動経路の両側部に位置決めされる複数の鉛直カラムと、
第１の外部塗膜を前記車体に形成するように、前記移動経路の両側部における前記鉛直カラムの第１の対に取り付けられる６軸塗装ロボットアーム又は７軸塗装ロボットアームの第１の対と、
前記開放パネルが開放されているときに前記車体の内部を塗装するように、前記鉛直カラムのうちの前記移動経路の各側部に２つずつ位置決めされた４つの鉛直カラムにそれぞれ１つずつ取り付けられる４つの７軸塗装ロボットアームと、
第２の外部塗膜を前記車体に形成するように、前記移動経路の両側部における前記鉛直カラムの第２の対に取り付けられる６軸塗装ロボットアーム又は７軸塗装ロボットアームの第２の対と、を備える、請求項１５に記載のロボット塗装システム。
【請求項２０】
前記ロボット塗装システムは、前記７軸塗装ロボットアームが取り付けられる前記鉛直カラムに取り付けられる複数の５軸オープナーロボットアームをさらに含んでおり、
前記複数の５軸オープナーロボットアームの各々は、前記鉛直カラムに取り付けられる前記７軸塗装ロボットアームのうちの対応する１つと共通の基部を共有する、請求項２１に記載のロボット塗装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年９月１０日出願の米国仮出願第６１／６９８，９５２号の優先権を主張する。その米国仮出願の全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。また、本出願は、２０１２年１０月５日出願の米国仮特許出願６１／７１０，０９６号の優先権を主張する。その米国仮出願の全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
本発明は、塗装ロボットに関し、より具体的に、塗装ブースにおいて使用される塗装ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による塗装ブースが公知である。連続的な搬送及び停止の双方の定置システムにおいて車体の外面を塗装するのに使用される典型的な従来技術による塗装ブースは、周囲に配置された複数の塗装ロボット及びオープナーロボットを収容する格納体を含んでいる。これらロボットは、床部、壁部、又はレールに設置されうる。塗装ロボットは、噴霧された塗料を車体の方に向けるスプレーガン又は回転式の塗布器（ベルマシン）を担持している。
【０００３】
新たに製造された自動車車体は、典型的には、ドアが取り付けられた状態で塗装される。塗装工程の間に、それらドアは、自動車車体の内部の塗装が容易になるように、開放位置から閉塞位置に移動される。自動車車体の内部の塗装が完了したら、それらドアは閉塞位置に戻される。それらドアを開閉工程の間に把持して移動する目的のために、関節式アームの端部に配置される特別に形成された工具を具備するオープナーロボットが典型的に使用される。自動車本体には、自動車のボンネット及びテールゲート乃至トランクの蓋が取り付けられることもでき、それらはドアと同様に塗装工程の間に開閉される必要がある。
【０００４】
従来技術による塗装ロボット及びオープナーロボットは、本来的に非常に高価であるし、ブースへの視覚的なアクセスを制限する。例えば、従来技術による床面設置型のロボットは、既存の塗装ブースに据え付けられるときにブースの大幅な改造を必要とするので、据付け時間及び費用が増大するし、ブースの長さ及び幅がより大型でなければならない。ロボットアーム及び基部における塗料の堆積の原因となるスプレー飛沫の吹き下ろしに起因して、床面設置型のロボットは頻繁に清浄化される必要があり、その結果として、メンテナンス及び清浄化の費用が高額になる。さらに、１つの塗装ロボットでは、物品の側部における概ね全ての塗装可能面に到達することができないし、１つのオープナーでは、開放されるべき全ての領域に到達することができないので、追加のロボット領域が必要になることが多い。従って、それらは動作不能になったロボットのバックアップ機能を欠いている。１つのロボットが動作不能になったら、塗装ブース全体が動作不能になって、遅延及びダウンタイム費用が発生する。
【０００５】
また、従来技術による床面設置型のロボットは柔軟性を欠いている。多くの場合、柔軟性の欠如は、ロボットアームを有する従来技術の床面設置型ロボットが、６つのみの別個の回転軸線回りに回転するように分割されていることに起因する。これら６軸式ロボットの終端部に配置されるエンドエフェクタ工具は、ロボットアームの分割部分の限られた数の立体配置を使用してジョブエンベロープ内の所定の位置及び向きに到達できるだけであり、多くの場合、１つの立体配置のみによって、エンドエフェクタ工具が１つの特定の位置及び向きに到達できるにすぎない。これらの限定された立体配置は、エンドエフェクタ工具の所望の位置及び向きが原因で、従来技術による６軸ロボットが塗装ブース内に含まれる他のロボット又は構成部品と干渉する場合に、問題となりうる。このような柔軟性の欠如を是正することを目的として、従来技術による多くの塗装ブースでは、６軸ロボットを直線状のレールシステムに配置することによって、６軸ロボットに追加の自由度を付与している。これらのレールシステムは過度に高価になりうるし、空間的な制限を有しうる。また、従来技術によるレール設置型のロボットは、ロボットが移動式のコンベアを追尾して移動できるようになるレールを必要とする。ロボットのレールの軸線は、ブースの各端部のドアを必要とする。ロボットの胴部の軸線は、吹付けブースの端部の付加的な安全領域（単数又は複数）を必要とするし、また、床面装着型ロボットのレールキャビネットは通路空間内に侵入しており、多大な費用が追加される。
【０００６】
従って、ロボットを効率的かつ費用効率の良い態様で利用し、塗料廃棄物を最小限に抑え、塗装ブースにおいて少ししか場所場所（長さ及び幅）を取らず、また、ブースの大幅な改造を必要とせずに既存の塗装ブースに導入可能である塗装装置及び塗装システムを提供することが望ましい。
【０００７】
上述した塗装システムの改変例が特許文献１に開示されている。特許文献１には、対象物を塗装する塗装装置が記載されており、塗装装置は、塗料散布器を有する４軸ロボットアームが設置された高架式かつ管状の枠レールを含んでいる。ロボットは、車体の頂部及び側部の少なくともいずれか一方の塗装が可能になるようにレールに沿って移動する取付基部に取り付けられる。電気的な動力ライン及び流体ラインがレールを通ってロボットまで経路付けされうる。２つのそのようなレール及び複数のロボットは、新品又は既存の塗装ブースに導入されるモジュールとして組み合わせられることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７６５０８５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ロボットを所望の位置及び向きに平行移動させる直線状のレールシステムを不要にすることによって塗装ブースの寸法をより一層縮小することが依然として望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に従って、塗装ブースの寸法を大幅に縮小するロボット塗装システムにおける冗長ロボットが驚くことに見出された。本発明によれば、冗長軸塗装ロボットは、ロボットの利用可能なエンベロープを増大させることによってブースの寸法を縮小することができる。冗長軸線は、塗装ロボットの動作の間に、障害物、車体、及びオープナーロボットを回避するのに使用される。
【００１１】
本発明の１つの実施形態は、塗装ブースにおけるワークピースの操作を実行する冗長ロボットに関する。冗長ロボットは、塗装ブースを通るワークピースの移動経路の側部に隣接する固定位置に設置される基部と、ワークピースの操作を実行するように基部に取り付けられる関節型の冗長ロボットアームと、を備える。基部は、移動経路の側部に隣接して位置決めされた鉛直カラムに設置されうる。冗長ロボットアームは、肩部の回転軸線と肘部の回転軸線との間に位置決めされた冗長回転軸線を有する７軸塗装ロボットアームでありうる。第１の回転軸線及び肩部の回転軸線は直角をなして交差する。７軸塗装ロボットアームは、第１の外側延在部と第２の外側延在部とを備える外側アーム部分を含む。第１の外側延在部の第１の端部は、７軸塗装ロボットアームの内側アーム部分に結合されており、また、第１の外側延在部の第２の端部は、第２の外側延在部の第１の端部に調節可能に結合されており、それにより、第１の外側延在部と第２の外側延在部との間の角度方向の向きが選択的に調節されて、選択された角度方向の向きが第１の外側延在部と第２の外側延在部との間の静的な結合部として固定される。第１の外側延在部と第２の外側延在部との間の調節可能な結合部は、第２の外側延在部の長手方向軸線が、内側アーム部分の長手方向軸線からオフセットされることを可能にする。７軸塗装ロボットアームの内側アーム部分は、角度付けされた長手方向軸線を有しうる。７軸塗装ロボットアームは、７軸塗装ロボットアームの２つの軸線にまたがる部分を有していて７軸塗装ロボットアームから離脱されている塗料導管のホースルーム（ｈｏｓｅ  ｌｏｏｍ）を含みうる。それら２つの軸線は、胴部の軸線及び肩部の軸線であるか、又は冗長軸線及び肘部の軸線である。ホースルームは、肩部の軸線と冗長軸線との間において７軸塗装ロボットアームの内部を通るように経路付けされた部分を有しうる。また、ホースルームは、一緒に経路決めされて螺旋の撚糸状にされる複数の塗料導管から形成されうる。
【００１２】
冗長ロボットアームは、回転可能に連結された３つのパラレルリンクと、ワークピースの少なくとも１つの開放パネルを開放する取付式のオープナー工具とを有する５軸オープナーロボットアームでありうる。３つのパラレルリンクは、それらリンクの回転軸線の方向において互いにオフセットされている。冗長ロボットは、１つ又は２つ以上のロボットアーム又は開放デバイスが設置される共通の基部を有しうる。
【００１３】
１つの実施形態において、開放ドアパネル、開放ボンネットパネル、及び開放デッキパネルを有する車体を塗装するロボット塗装システムは、塗装ブースを通る車体の移動経路の両側部に位置決めされる複数の鉛直カラムを備える。ロボット塗装システムは、車体の第１の外部塗膜を形成するように鉛直カラムの第１の対に取り付けられる６軸塗装ロボットアーム又は７軸塗装ロボットアームの第１の対と、車体の内部を塗装するように鉛直カラムのうちの４つにそれぞれ１つずつ取り付けられる４つの７軸塗装ロボットアームと、車体の第２の外部塗膜を形成するように鉛直カラムの第２の対に取り付けられる６軸塗装ロボットアーム又は７軸塗装ロボットアームの第２の対と、をさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る冗長軸塗装ロボットを示す正面図である。
【図２Ａ】図１の冗長軸塗装ロボットの左向きの立体配置を示す正面図である。
【図２Ｂ】図１の冗長軸塗装ロボットの右向きの立体配置を示す正面図である。
【図３Ａ】第１の調節可能な立体配置を有する図１の塗装ロボットの外側アーム部分を示す正面図である。
【図３Ｂ】第２の調節可能な立体配置を有する図１の塗装ロボットの外側アーム部分を示す正面図である。
【図３Ｃ】第３の調節可能な立体配置を有する図１の塗装ロボットの外側アーム部分を示す正面図である。
【図４Ａ】塗装ロボットの胴部の軸線と肩部の軸線とにまたがるホースルームを示す、図１の塗装ロボットの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのホースルームの第１の取付点と第２の取付点とを示す、図１の塗装ロボットの斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ａのホースルームの第３の取付点と第４の取付点とを示す、図１の塗装ロボットの斜視図である。
【図４Ｄ】螺旋の撚糸状の配列体を有するホースルームを示す、図４Ａのホースルームの一部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明に係るドア用オープナーロボットを示す斜視図である。
【図６】本発明に係るボンネット乃至デッキ用オープナーロボットを示す斜視図である。
【図７Ａ】従来技術による３リンク式ロボットアームの車体との干渉状態を示す平面図である。
【図７Ｂ】車体との干渉状態を回避する図５のドア用オープナーロボットを示す平面図である。
【図８Ａ】レールシステムを利用する従来技術による塗装ブースを示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの従来技術による塗装ブースと比較して寸法が縮小されることを示す、本発明に係る塗装ブースの平面図である。
【図９】図８Ｂの塗装ブースの異なる立体配置を示す斜視図である。
【図１０】図６のボンネット乃至デッキ用オープナーロボットと図１の冗長軸ロボットアームとを含む２アーム式の共通基部ロボットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付図面に照らして考慮すると、本発明の上述した利点と他の利点とが、好適な実施形態についての以下の詳細な説明から、当該技術分野の当業者に容易に明らかになるであろう。
【００１６】
以下の詳細な説明及び添付図面には、本発明の種々の例示的な実施形態が記載され、かつ示されている。詳細な説明及び図面は、当該技術分野における当業者が本発明を実施でき、使用できるようにする役割を果たしており、如何なる態様においても本発明の範囲を限定するようには意図されていない。開示された方法に関して、提示された工程は元来例示的なものであり、それゆえに、各工程の順番は必須ではないし重要でもない。
【００１７】
図１は、本発明に係る７軸塗装ロボット２０の正面図である。７軸塗装ロボット２０は、レールシステムを使用することなくロボットの使用可能なエンベロープを増大させることによってブース寸法の縮小を可能にする冗長回転軸を含んでいる。冗長軸線によって、７軸塗装ロボット２０が所望の位置及び向きまで作動されるときに、７軸塗装ロボット２０が、塗装ブースにおける障害物、例えば、ワークピース、及びパネル用のオープナーデバイスを回避できるようになる。同様に、冗長軸線によって、レール無しでも、ドア用の５軸オープナー及びボンネット乃至デッキ用の５軸オープナーを使用できるようになる。
【００１８】
７軸塗装ロボット２０は、モジュール式の基部２１に設置された７軸作動式のロボットアームであり、モジュール式の基部２１は、種々の設置位置、例えば、壁面設置又は頭上設置に対応可能である。図１において、モジュール式の基部２１は、鉛直面（図示しない）、例えば、塗装ブースの壁部、又は塗装ブースにおいて使用される鉛直ポスト又はカラムに取り付けられるように方向付けされている。７軸塗装ロボット２０はモジュール式の基部２１から下方に延在しているので、図１に示される７軸塗装ロボット２０の設置の際の立体配置は、転倒設置型の立体配置であるとみなされる。
【００１９】
図１に示される通り、７軸塗装ロボット２０が「胴部（ｗａｉｓｔ）」の回転軸線とも称される第１の回転軸線Ａ１回りに回転するように、７軸塗装ロボット２０はモジュール式の基部２１に回転可能に結合される。第１の回転軸線Ａ１は鉛直方向に整列された回転軸として示されており、第１の回転軸線Ａ１によって、ロボットアーム２０が、水平方向に整列された平面において第１の回転方向Ｒ１に回転できるようになる。「肩部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）」の回転軸線とも称される第２の回転軸線Ａ２は、第１の回転軸線Ａ１に対して直角をなして交差するとともに第１の回転軸線Ａ１を横切るように延在しており、第２の回転軸線Ａ２によって、図１に示される通り、第２の回転方向Ｒ２におけるロボットアーム２０の鉛直面に沿った回転運動が可能になる。設置の際の異なる立体配置によって、図１に示されるものとは異なる空間的な向きを有する第１及び第２の回転軸線Ａ１，Ａ２が得られることが理解されるべきである。
【００２０】
７軸塗装ロボット２０の第１の又は内側アーム部分２２は、第２の回転軸線Ａ２回りに回転するように、第１の端部においてモジュール式の基部２１に回転可能に結合されている。内側アーム部分２２は、全体的に湾曲され又は角度付けされるとともに２つの部分を含む構造部から形成されており、それにより、右側及び左側の配置部、並びに７軸塗装ロボット２０の最適化されたリーチが提供される。図１に示されるように、内側アーム部分２２は、第１の内側延在部２２Ａと、第２の内側延在部２２Ｂとを含んでいる。第１の内側延在部２２Ａの第１の端部は、第２の回転軸線Ａ２においてモジュール式の基部２１に回転可能に結合されており、第１の内側延在部２２Ａの第２の端部は、第２の内側延在部２２Ｂの第１の端部に静的に固定されている。第２の内側延在部２２Ｂの長手方向軸線は、第１の内側延在部２２Ａの長手方向軸線に対して角度付けされていて、モジュール式の基部２１に対する第２の内側延在部２２Ｂのオフセットを形成している。第２の内側延在部２２Ｂと、モジュール式の基部２１との間のオフセットによって、内側アーム部分２２は、モジュール式の基部２１に干渉も衝突もせずに、より広範な可動域又はモジュール式の基部２１回りの回転範囲を達成できるようになる。
【００２１】
第２の内側延在部２２Ｂの第２の端部は、肘状の構成部品２３の第１の端部に、第３の回転軸線Ａ３回りに回転可能に結合されていて、第３の回転方向Ｒ３に回転できるようになっている。図１に示されるように、第３の回転軸線Ａ３は、内側アーム部分２２と、モジュール式の基部２１との間の形成される回転可能な連結部において、第１の回転軸線Ａ１及び第２の回転軸線Ａ２の双方と交差している。肘状の構成部品２３は、内側アーム部分２２を、第２の又は外側アーム部分２４に連結する。肘状の構成部品２３は、「肘部（ｅｌｂｏｗ）」の回転軸線としても公知である第４の回転軸線Ａ４回りに回転可能である、内側アーム部分２２と外側アーム部分２４との間の回転可能な連結部を形成していて、第４の回転方向Ｒ４に回転できるようになっている。肘状の構成部品２３と、内側アーム部分２２の第２の内側延在部２２Ｂとの間に形成される第３の回転軸線Ａ３は、第４の回転軸線Ａ４を横切るように整列されていて、第４の回転軸線Ａ４と交差している。
【００２２】
外側アーム部分２４は、第４の回転軸線Ａ４回りに回転するように、第１の端部において、肘状の構成部品２３の第２の端部に設置される。外側アーム部分２４は、モジュール式になっていて、第１の外側延在部２４Ａと第２の外側延在部２４Ｂとを含んでいる。第１の外側延在部２４Ａの第１の端部は、第４の回転軸線Ａ４において、肘状の構成部品２３の第２の端部に回転可能に結合されており、第１の外側延在部２４Ａの第２の端部は、第２の外側延在部２４Ｂの第１の端部に調節可能に連結されている。第１の外側延在部２４Ａと第２の外側延在部２４Ｂとの間に形成される調節可能な連結部によって、第２の外側延在部２４Ｂの長手方向軸線を、第１の外側延在部２４Ａの長手方向軸線に対する種々の角度方向の向きに選択的に調節できるようになる。一旦、調節可能な連結部が第１及び第２の外側延在部２４Ａ，２４Ｂ間に形成されると、その連結部が固定されて静的な連結部を形成するとともに、第１及び第２の延在部２４Ａ，２４Ｂが７軸塗装ロボット２０の操作の間に一緒に移動されることが理解されるべきである。例えば、延在部２４Ａ及び延在部２４Ｂは、選択的な角度調節の目的ために回転可能に結合されうるし、選択された角度を固定する留め手段を受容する複数の孔の環状アレイを備えうる。
【００２３】
調節可能な結合部によると、第２の外側延在部２４Ｂは、第１の外側延在部２４Ａに対して多数の異なる立体配置を有するように取り付けられ又はクロックされることができ、それにより、左向き及び右向きの立体配置（それぞれ図２Ａ及び図２Ｂに示される通り）、並びに異なる運動学的な立体配置及びアーム寸法（図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示される通り）が提供される。第１の外側延在部２４Ａは、肘状の構成部品２３及び内側アーム部分２２に対する第２の外側延在部２４Ｂのオフセットを形成して、外側アーム部分２４の「近接到達（ｎｅａｒ  ｒｅａｃｈ）」機能を向上させる。外側アーム部分２４の「近接到達」機能とは、モジュール式の基部２１に隣接して位置する、７軸塗装ロボット２０のジョブエンベロープ領域に、外側アーム部分２４がアクセスする能力を意味する。上述されるとともに、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示されるように、７軸塗装ロボット２０の運転者は、７軸塗装ロボット２０の全長、内側アーム部分２２に対する外側アーム部分２４の可動域、内側アーム部分２２に対する第２の外側延在部２４Ｂのオフセット量を変更する目的のために、第２の外側延在部２４Ｂに対する第１の外側延在部２４Ａの位置を選択しうる。外側アーム部分２４のこのような調節機能は、ジョブ物品の特定の部位に到達する目的、又は特定のタスクを遂行しようとする間に７軸塗装ロボット２０が衝突しうる障害物（７軸塗装ロボット２０自体の構成部品を含む）を回避する目的のために、アームの長さ又は向きが可変であることを要求しうるタスク向けに、オペレータが７軸塗装ロボット２０の設定を行うのに役立つ。
【００２４】
手首状の構成部品２５は、第５の回転軸線Ａ５において、外側アーム部分２４の第４の延在部２４Ｂの第２の端部に回転可能に結合されていて、第５の回転方向Ｒ５に回転できるようになっている。第５の回転軸線Ａ５は、外側アーム部分２４の第４の延在部２４Ｂの長手方向軸線に対して平行に整列されている。手首状の構成部品２５は、第１の手首分割部２５Ａ、第２の手首分割部２５Ｂ、及び第３の手首分割部２５Ｃを含んでいる。第１の手首分割部２５Ａの第１の端部は、第５の回転軸線Ａ５回りに回転するように、第４の延在部２４Ｂの第２の端部に回転可能に結合されており、第１の手首分割部２５Ａの第２の端部は、第６の回転軸線Ａ６回りの第６の回転方向Ｒ６に回転するように、第２の手首分割部２５Ｂの第１の端部に回転可能に結合されている。第６の回転軸線Ａ６は、第５の回転軸線Ａ５に対して角度付けされており、それにより、第２の手首分割部２５Ｂが第６の回転軸線Ａ６回りに回転する間に、第２の手首分割部２５Ｂと第３の手首分割部２５Ｃとが、外側アーム部分２４の第４の延在部２４Ｂに対して傾斜するようになっている。このような理由により、第６の回転軸線Ａ６は、「傾斜（ｔｉｌｔ）」回転軸線と称されることがある。
【００２５】
第２の手首分割部２５Ｂの第２の端部は、第３の手首分割部２５Ｃの第１の端部に、第７の回転軸線Ａ７回りに回転可能に結合されており、第７の回転方向Ｒ７に回転できるようになっている。第７の回転軸線Ａ７は、第６の回転軸線Ａ６に対して角度付けされるように整列されるとともに、第５の回転軸線Ａ５に対して平行に、かつ第５の回転軸線Ａ５からオフセットされるように整列される。塗料塗布器２６は、第３の手首分割部２５Ｃの第２の端部に取り付けられる。塗料塗布器は、任意の種類の適切な塗料塗布器、例えば、噴霧パターンが円形である釣鐘状の塗布器、又は伝統的なスプレーガンとされうることが理解されるべきである。また、７軸塗装ロボット２０の所望の用途に応じた任意の個数の構成部品、例えば、溶接工具、把持工具、留め工具等が、塗料塗布器２６の代わりに、第３の手首分割部２５Ｃの第２の端部に取り付けられうることが理解されるべきである。従って、７軸塗装ロボット２０によって実行されうる異なるタスクに対応して、塗料塗布器２６又は任意の他のエンドエフェクタとしてのロボット工具が、第３の手首分割部２５Ｃに取外し可能に取り付けられうることがさらに理解されるべきである。
【００２６】
上述したように、７軸塗装ロボット２０は、７つの回転方向Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７の回転に対応する７つの別個の回転軸線Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を備えている。７軸塗装ロボット２０が７軸塗装ロボット２０のジョブエンベロープ内の所望の位置及び向きに到達するのに必要なのは、７軸塗装ロボット２０の遠位端部に配置される塗料塗布器２６用の６つの回転軸線のみであるので、第７の回転軸線を追加したことが原因で、７軸塗装ロボット２０は冗長回転軸線を有するようになる。第２の回転軸線Ａ２（肩部の回転軸線）と第４の回転軸線Ａ４（肘部の回転軸線）との間に第３の回転軸線Ａ３を追加したことに起因して、７軸ロボットアーム２０は伝統的な６軸ロボットアームとは相違するようになる。従って、第３の回転軸線が冗長回転軸線であると考えられる。
【００２７】
冗長回転軸線を有するロボットシステムは、ロボットアームのエンドエフェクタ工具の位置及び向きを変更することなく、ロボットアームの構成部品の立体配置を、ロボットアームの原点と、ロボットアームのエンドエフェクタ工具との間において変更することができる。従って、冗長回転軸線（第３の回転軸線Ａ３）を追加することによって、塗料塗布器２６が固定された位置及び向きに留めておきながら、内側アーム部分２２、肘状の構成部品２３、外側アーム部分２４、及び胴状の構成部品２５を可変的に位置決めできるようになる。７軸塗装ロボット２０の構成部品２２，２３，２４，２５が複数の代替の立体配置に位置決め可能であり方向付け可能であることによって、７軸塗装ロボット２０は、障害物を回避するように、また、伝統的な固定式の６軸ロボットでは到達不可能でありうるワークピースの部位に到達するように形成されることができる。次いで、このような柔軟性によると、７軸塗装ロボット２０は、空間の制約、及び特定のタスクの遂行に複数の６軸ロボットを設ける必要性が軽減されるような態様で導入されることができる。
【００２８】
図４Ａから図４Ｄは、ブース寸法の縮小を達成する塗料導管の経路付け方法を示している。複数の塗料導管が螺旋の撚糸と一緒に経路決めされて、図４Ｄに示されるホースルーム２７が形成される。ホースルーム２７を形成する塗料導管を撚糸状にすることによって、７軸塗装ロボット２０の移動の際に、複数の塗料導管が纏められたまま維持される。ホースルーム２７は、７軸塗装ロボット２０が全可動域を維持できるように、７軸塗装ロボット２０の選択された箇所に取り付けられる。ホースルーム２７は、モジュール状の基部２１に隣接する鉛直に配列された面、例えば、塗装ブースの壁部又はカラムに典型的に設置されるとともに、当該面を起点とする。しかしながら、ホースルーム２７が、要望に応じて、モジュール状の基部２１又は塗装ブース内に含まれる任意の他の構成部品を起点としうることが理解されるべきである。図４Ｂに示されるように、７軸塗装ロボット２０へのホースルーム２７の第１の取付点８１は、７軸塗装ロボット２０の内側アーム部分２２に位置する。第１の取付点８１のその位置によって、ロボットアーム２０、並びに７軸塗装ロボット２０の２つの回転軸線、すなわち、第１の回転軸線Ａ１及び第２の回転軸線Ａ２にまたがるホースルーム２７の起点となっている鉛直配列面の双方から、ホースルーム２７が離脱できるようになる。
【００２９】
一旦、ホースルーム２７が第１の取付点８１において７軸塗装ロボット２０に合流すると、図４Ｃに示される通り、ホースルーム２７が第２の取付点８２において外部に現れるまで、ホースルーム２７は、内側アーム部分２２の内部を通るように経路決めされうる。次いで、ホースルーム２７が第２の取付点８２から離れるように延在して、ホースルーム２７が再び７軸塗装ロボット２０から自由に離脱されると、ホースルーム２７が２つの追加の回転軸線、つまり、第２の回転軸線Ａ３及び第４の回転軸線Ａ４にまたがるようになる。次いで、ホースルーム２７は、外側アーム部分２４に位置する第３の取付点８３において７軸塗装ロボット２０に再び取り付けられる。一旦、ホースルーム２７が第３の取付点８３において外側アーム部分２４に取り付けられると、ホースルーム２７は、次いで、外側アーム部分２４の内部を通って手首状の構成部品２５に向かうように経路決めされうる。手首状の構成部品２５は、ホースルーム２７が第１、第２、及び第３の手首分割部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの内部を通って経路決めされうるように形成されており、それにより、ホースルーム２７が７軸塗装ロボット２０の内部に位置決めされるとともに、ホースルーム２７が、第５、第６、及び第７の回転軸線Ａ５，Ａ６，Ａ７にまたがるようになる。次いで、ホースルーム２７は、塗料塗布器２６において終端する。
【００３０】
本発明に係る塗装ブースの寸法を縮小する方法は、以下に説明する１つ又は２つ以上の特徴を有する。複数のロボットが、システムとして、車体のようなワークピースを塗装する。例えば、このような塗装工程は、第１の外部塗装、次なる内部塗装、及び次なる第２の外部塗装を伴って実行されることができる。内部工程の間に、第１の外部塗装にフラッシングを施す時間が設けられる。塗装ロボットは、内部塗装工程用の転倒設置型の７軸塗装ロボット２０を含んでいる。壁面設置型の６軸又は７軸ロボットが外部塗装用に使用される。ドア用のオープナー及びボンネット乃至デッキ用のオープナーは、塗装ロボットが塗装される車体の内部に到達するのを補助する目的で使用される。
【００３１】
図５は、本発明に係るドア用のオープナーロボット５０の斜視図である。ドア用のオープナーロボット５０は、車体の内部にアクセスして塗料を塗布することが可能になるように、車両のドアパネルを開放する目的のために使用される３並列のパラレルリンク式のロボットアームである。ドア用のオープナーロボットアームは、鉛直面、例えば、塗装ブースの壁部、又は鉛直に配列されたカラムに取り付けられる基部５１を有する。内側リンク５２は、第１の鉛直回転軸線回りに回転するように基部５１に回転可能に結合される第１の端部を有する。この第１の鉛直回転軸線は、従来技術におけるレールを置換するものである。内側リンク５２の第２の端部は、第２の鉛直回転軸線回りに回転するように、中間リンク５３の第１の端部に回転可能に結合される。中間リンク５３の第２の端部は、第３の鉛直回転軸線回りに回転するように、外側リンク５４の第１の端部に回転可能に結合される。図５に示されるように、中間リンク５３は、鉛直方向において内側リンク５２の下方にオフセットされており、外側リンク５４は、鉛直方向において中間リンク５３の下方にオフセットされている。しかしながら、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット５０をより好ましく形成する目的のために、リンク５２，５３，５４間のオフセットの任意の立体配置が利用されうるし、それにより、障害物が回避されるとともに、次いで、塗装ブースの寸法が潜在的に縮小されることが理解されるべきである。外側リンク５４の第２の端部は、車両３１（図７Ｂ）のドアウィンドウを通るように伸長してドアを開放することによって車両３１の内部に塗料を塗布するのに使用されるドア用のオープナー工具に結合される。ドア用のオープナー工具５５が第４の回転軸線と第５の回転軸線とをさらに含むことによって、ドア用のオープナーロボット５０が５軸ロボットにされる。
【００３２】
図６は、本発明に係るボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０の斜視図である。全体的に、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０は、車体のボンネット部分、デッキ部分、又はトランク部分のいずれか１つを開放するのに使用される３並列のパラレルリンク式のロボットアームであり、車体の内部にアクセスして塗料を塗布することができる。ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０は、鉛直に配列された面、例えば、塗装ブースの壁部、又は鉛直に配列されたカラムに取り付けられる基部６１を有する。第１のリンク６２は、第１の鉛直回転軸線回りに回転するように、基部６１に回転可能に結合される第１の端部を有する。第１の回転軸線は、従来技術におけるレールを置換するものである。第１のリンク６２の第２の端部は、第２の鉛直回転軸線回りに回転するように、第２のリンク６３の第１の端部に回転可能に結合される。第２のリンク６３の第２の端部は、第３の鉛直回転軸線回りに回転するように、第３のリンク６４の第１の端部に取り付けられる。第３のリンク６４は、第３の鉛直回転軸線に対して平行をなす方向において、鉛直方向下向きに延在する。第３のリンク６４の第２の端部は、第４のリンク６５の第１の端部に、第４の回転軸線回りに回転可能に結合されており、第４の回転軸線は、第３の鉛直回転軸線を横切るように整列される。第４のリンク６５の第２の端部は、ボンネット乃至デッキ用のオープナー工具６６に、第５の回転軸線回りに回転可能に結合されており、第５の回転軸線は、第４の回転軸線に対して平行をなすように第４の回転軸線からオフセットされている。ボンネット乃至デッキ用のオープナー工具６６は、その遠位端部に配置されたフック６７を含んでいる。ボンネット乃至デッキ用のオープナー工具６６は、車両のボンネット部分又はトランク部分を開放するのに使用される。
【００３３】
図５及び図６に示されるように、ドア用のオープナーロボット５０及びボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０の各々は、鉛直に方向付けされた３つの別個の回転軸線を利用して、オープナーロボット５０，６０の手先効果工具５５，５６を水平に整列された平面に沿って所望の位置まで直動させる。これは、オープナーロボット５０，６０の各々が、手先効果工具５５，５６を２つの平面的かつ直動的な面積部に沿って直動させる目的のために３つの自由度を有することを意味する。従って、ドア用のオープナーロボット５０及びボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０の各々は、冗長回転軸線を含んでいる。この冗長性によって、高価であり扱いにくい従来技術の塗装ブースのレールを用いなくても、障害物を回避できるようになる。車体３１のドアを開放する際に、ドア用のオープナーロボット５０は、鉛直に方向付けされた２つの回転軸線を有する従来型の２リンク式のドア用オープナーロボットアーム７０（図７Ａ）と同等のリーチを有しうる。図７Ｂに示されるように、ドア用のオープナーロボットアーム５０は、図７Ａに示されるように２リンク式のドア用オープナーロボットアーム７０を利用する際に発生しがちな車体３１との干渉状態をさらに回避する。加えて、レールが除去されることによって、カラム又は共通のモジュール式の基部２１、及び塗装ブースに含まれる他のロボットの上方、下方、又は隣接箇所を含めた、オープナーアーム５０，６０が配置される場所に関する柔軟性が向上しうる。これら機能の全てがドア用のオープナーロボット５０に加えてボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０に当てはまることが理解されるべきである。
【００３４】
図８Ａは、レールシステムを利用する従来技術の典型的な塗装ブース３０の上面図であり、図８Ｂは、例えば長さが４４％縮小された本発明に係る塗装ブース４０を示す上面図である。従来技術の典型的な塗装ブース３０は約２４．７メートル（約８１フィート）の長さを有する。車体３１がブース３０の左側の端部に進入すると、車体３１は、その外部及び内部に施される第１の塗膜を、複数のドア用及びボンネット乃至デッキ用のオープナー３５と協働する複数の６軸及び７軸の塗装ロボット３４から受け取る。オープナー３５及び塗装ロボット３４の全てが、ブースの第１の区域３２におけるレール３６に設置される。車体３１は、その外部に施される第２の塗膜を、ブース３０の右側の端部に位置する第２の区域３３におけるレール３６に設置された別の複数の塗装ロボット３４から受け取る。種々のタイプのロボットを直動式のレールに設置すると、ロボットの移動経路となりうる付加的な軸線が追加されて、付加的な自由度が各ロボットに追加されることが理解されるべきである。しかしながら、レールシステムを追加した結果として、塗装ブース３０が延長されうる。この事態が発生する原因は、多くの事例において、レールシステムに沿って直動可能な複数のロボットのうちのいずれか１つが車体の各部に到達するには、その１つのロボットがレールに沿って種々の位置まで直動される必要がありうることである。或いは、ロボットアームの遠位端部に配置された手先効果工具が、ロボットの残りの部分を車体３１又は塗装ブース３０の他の構成部品に干渉させることなく、所望の位置及び向きを有するようになるには、ロボットが所望の位置までレールに沿って直動される必要がありうる。いずれの事例においても、レールシステムを追加する結果として、レールシステムに沿って直動可能である各ロボットに関連付けられる塗装ブース３０の長さが延長されうるし、それにより、塗装ブース３０の全長が増大しうる。
【００３５】
本発明に係る長さが縮小されたブース４０は、図８Ｂに示されるように約１３．７メートル（約４５フィート）の長さを有する。車体３１がブース４０の左側の端部に進入すると、車体３１は、その外部に施される第１の塗膜を、ブース３０の左側又は入口側の端部に位置する第１の区域４２において、一対の６軸塗装ロボット６から受け取る。それら６軸塗装ロボット６は、冗長的な第３の回転軸線Ａ３が除外されていることを除いて、上述した７軸塗装ロボット２０と同様である。車体３１のドア、ボンネット、及びトランクがまだ開放されておらず、６軸塗装ロボット６が回避すべき潜在的な障害物、すなわち、本来は７軸塗装ロボット２０の追加の柔軟性のみによって回避することができた潜在的な障害物が排除されているので、７軸塗装ロボット２０ではなく６軸塗装ロボット６を使用することが可能である。しかしながら、障害物の回避を目的とする追加の柔軟性を必要とする特定の用途においては、７軸塗装ロボット２０が、要望に応じて、６軸塗装ロボットの代わりに使用されうることが理解されるべきである。
【００３６】
次いで、車体３１がブース４０の第２又は中間の区域４３に移動して、内部塗膜を複数の７軸塗装ロボット２０から受け取る。それら７軸塗装ロボット２０は、転倒設置型であり、複数のボンネット乃至デッキ用オープナーロボット６０及びドア用オープナーロボット５０（図８Ｂには示さない）によって補助される。それら７軸塗装ロボット２０は、車体３１の内部塗膜を形成する用途に好ましい。その理由は、それら７軸塗装ロボット２０によると、他のロボット６，２０，５０，６０、車体３１の各部、及び塗装ブース４０の任意の他の構成部品を回避しつつ、開放されたドア、ボンネット、及びトランクの蓋によって形成される開口部を通って伸長する際の柔軟性が向上しうるからである。車体３１は、その外部に施される第２の塗膜を、別の複数の６軸塗装ロボット６から、ブース４０の右側の端部に位置する第３又は出口側の区域４４において受け取る。重ねて、７軸塗装ロボット２０が、要望に応じて、６軸塗装ロボット６の代わりに使用されうることが理解されるべきである。
【００３７】
図９は、図８Ｂに示される塗装ブース４０において使用される本発明に係る塗装ロボットシステム１０斜視図である。複数の鉛直カラム２８（８つのカラムが示される）が上端部で水平梁によって連結されてロボット支持構造部を形成している。図９に示されるように、塗装ロボットシステム１０は、車体３１が塗装ブース４０を通過するときの車体３１の移動経路に隣接する塗装ブース４０の長手方向の各側部に４つずつ設けられた鉛直向きのカラム２８を含んでいる。塗装ブース４０の長手方向の各側部に整列されたカラム２８は、車体３１の移動経路に対して平行をなす直線に沿って概ね配列される。塗装ブース４０の長手方向の各側部に設けられた４つのカラム２８の各々は、塗装ブース４０の長手方向において隣接する少なくとも１つのカラム２８に、水平梁２９のうちのいずれか１つによって連結される。カラム２８の４つの対が形成されるように、塗装ブース４０の長手方向の側部に設けられた各カラム２８は、塗装ブース４０の長手方向の第２の側部に設けられた対向カラム２８又は対向カラム２８を有しており、カラム２８の各々の対は、水平梁２９のいずれか１つによって相互に連結されている。それらカラム２８は、車体３１がカラム２８の長手方向の列どうしの間に形成された経路の下流に移動するときに、カラム２８の上端部を連結する水平梁２９が車体３１の上部平面の上方に配列されるようになる高さを有する。ロボット６，２０，５０，６０への配線又は供給導管の経路決めが、塗装ロボットシステム１０の残りの部分との干渉を伴わずに実行されるように、鉛直カラム２８及び水平梁２９が中空の内部空間を有する管状にされうることが理解されるべきである。
【００３８】
塗装ブース４０の入口（左側の端部）に形成された塗装ブース４０の第１の区域は、カラム２８の第１の対を含んでいる。車体３１に塗布されるべき第１の外部塗膜を形成する６軸外部塗装ロボット６が、第１の区域に配置されたカラム２８のうちの対応するカラムに２つずつ設置されている。塗装ブース４０の出口（右側の端部）に形成された塗装ブース４０の第３の区域は、カラム２８の第２の対を含んでいる。第２の外部塗膜を形成するさらに２つの６軸外部塗装ロボット６が、第３の区域に配置されたカラムのうちの対応するカラムに設置されている。７軸塗装ロボット２０が、要望に応じて、塗装ブース４０の第１及び第３の区域における外部塗装の目的のために、６軸塗装ロボット６の代わりに同様に使用されることができる。図９に示される通り、各々の６軸塗装ロボット６の胴部の回転軸線がブース４０の長手方向軸線に対して平行かつ水平に方向付けされるように、６軸塗装ロボット６がカラム２８に装着される。
【００３９】
塗装ブース４０の第２の区域は、塗装ブース４０の入口と出口との間の塗装ブース４０の中央部分に形成される。塗装ブースの第２の区域はカラム２８のうちの４つを含んでおり、それらはカラム２８の第２の対を形成している。塗装ブース４０の第２の区域では、７軸内部塗装ロボット２０のうちの１つと、ドア用の５軸オープナーロボット５０とが４つのカラムの各々に装着されている。７軸塗装ロボット２０とドア用の５軸オープナーロボット５０との間の干渉が防止されるように、ドア用の５軸オープナーロボット５０は、カラム２８における転倒設置型の７軸塗装ロボット２０の下方に設置されている。さらに、図９に示される通り、ドア用のオープナーロボット５０のリンク５２，５３，５４を連結する３つの鉛直向きの回転軸線を採用することによって、使用しないときに、ドア用のオープナーロボット５０の各々を対応するカラム２８の各々に向かって後退させることができるので、７軸塗装ロボット２０とドア用の５軸オープナーロボットとの間の干渉がさらに防止される。システム１０の中央部分の右側の端部に位置するカラム２８のうちの１つのカラム、及び中央部分の左側の端部に位置するカラム２８のうちの１つのカラムには、ボンネット乃至デッキ用の５軸オープナーロボットアーム６０がそれぞれ設置されている。各ロボット６，２０，５０，６０が固定式の基部に設置されることによって全てのロボット６，２０，５０，６０がカラム２８に設置されるので、システム１０によると、図８Ａに示された従来技術による塗装ブース３０において使用されるレール３６が除外されるし、それゆえに、塗装ブース４０の長さが縮小される。
【００４０】
図１０は、本発明に係る７軸塗装ロボット２０とボンネット乃至デッキ用の５軸オープナーロボット６０とを含む２アーム式の共通基部ロボットの斜視図である。ロボットアーム２及びロボットアーム６０は、共通基部１２における共通基部１２の両端部に回転可能に設置されており、それにより、各ロボット２０，６０が、図１０に示されるように第１の回転軸線Ａ１として示される「胴部」の共通の回転軸線を共有するようになる。この立体配置では、７軸塗装ロボット２０が、鉛直向きの面、例えば、壁部又は鉛直カラム２８に転倒式に設置されており、ボンネット乃至デッキ用の５軸オープナーロボット６０は、直立状態になるように設置されている。しかしながら、２つの同一タイプのロボット６，２０，５０，６０が共通基部１２に結合されることを含めて、６軸塗装ロボット６、７軸塗装ロボット２０、ドア用の５軸オープナーロボット５０、及びボンネット乃至デッキ用の７軸オープナーロボット６０の任意の組み合わせが、要望に応じて、共通基部１２の両端部に回転可能に結合されうることが理解されるべきである。さらに、共通基部１２が任意の向き、例えば、ロボット６，２０，５０，６０のいずれかに共通基部１２を共有させて「胴部」の水平回転軸線を共有させるような水平の設置向きに設置されうることが理解されるべきである。加えて、追加のロボットアーム及び開放デバイスの少なくともいずれか一方が、鉛直向きの設置構造部に追加されうる。２つのロボットアームの共通基部１２は、２つの塗装ロボットアーム６，２０のパージが共通化され、エンベロープが小型化され、そして、製造コストが削減されるという利点を有する。
【００４１】
図９に示されるように、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０の各々は、共通基部１２のうちのいずれか１つの一端部に直立に設置されており、７軸塗装ロボット２０のうちのいずれか１つは、当該１つの共通基部１２の第２の端部に転倒式に設置されている。次いで、共通基部１２は、塗装ブース４０の中央部分に配置されたカラム２８のうちのいずれか１つに設置されている。ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０は、ボンネット乃至デッキ用の各オープナーロボット６０が、塗装ブース４０の長手方向の両側部に配置されたカラム２８の各々の対どうしを連結する鉛直梁２９の下方の水平面に沿って回転しうるように、共通基部１２に設置される。図９及び図１０に示されるように、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０が共通基部１２において７軸塗装ロボット２０の上方に設置されると、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０の配置が最適化されて、７軸塗装ロボットアーム２０との干渉が回避される。また、この配置は、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０が共通の稼働エンベロープを７軸塗装ロボットと共有するのにも最適である。付加的に、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０内に形成された冗長軸線は、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０が使用されないときに、ボンネット乃至デッキ用のオープナーロボット６０がカラム２８のうちの関連する１つに向かって後退するのを補助しうるので、塗装ブース４０において使用される他のロボット６，２０，５０との干渉がさらに回避される。
【００４２】
特許法の規定に従って、本発明の好適な実施形態を表していると考えられる記載において、本発明が説明された。しかしながら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明を、具体的に例示され記載された手法とは別の手法で実施できることに留意すべきである。
【図１】
2014061589.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2014061589.tif 000007
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
2014061589.tif 000015
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
2014061589.tif 000019
【図１０】
2014061589.tif 000020
【外国語明細書】
2014061589000001.pdf