(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に塗装ガンを取付けたロボットアームに、主剤用計量ポンプと、硬化剤用計量ポンプと、両計量ポンプの下流側の混合器とを搭載し、主剤用計量ポンプからの主剤と硬化剤用計量ポンプからの硬化剤とを混合器で混合して塗装ガンに供給するものにおいて、
ロボットアームのうち、先端に塗装ガンを取付けたアーム片の基端部に前記両ポンプを駆動する単一のモータを搭載する一方、該アーム片の中間部には、主剤用計量ポンプと、硬化剤用計量ポンプと、これらポンプの回転比を可変する変速機とを搭載し、該変速機を前記モータと連結する、
ことを特徴とするロボット搭載型２液混合塗装装置。
【請求項２】
ロボットアームに、主剤用計量ポンプの上流側の主剤用切替えバルブと、硬化剤用計量ポンプの上流側の硬化剤用切替えバルブとを搭載することを特徴とする請求項１に記載のロボット搭載型２液混合塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットアームの先端に取付けた塗装ガンに主剤と硬化剤とを混合して２液混合塗料として供給するように構成された、ロボットに搭載する２液混合塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２液混合塗装装置は、特公平３−５７８３４号公報に見られるように、主剤用計量ポンプと、硬化剤用計量ポンプと、両計量ポンプの下流側の混合器とを備え、主剤用計量ポンプからの主剤と硬化剤用計量ポンプからの硬化剤とを混合器で混合して塗装ガンに供給するように構成されている。主剤用と硬化剤用の各計量ポンプは各別のモータで駆動されるようになっており、各モータの速度制御により主剤と硬化剤との配合比に合わせて主剤用計量ポンプと硬化剤用計量ポンプとの回転比を可変し得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
２液混合塗装装置をロボットに搭載する場合、各計量ポンプと混合器との間の通路長さを短くして、塗料充填時の捨て吹き量を少なくするために、ロボットアームに、混合器だけでなく、主剤用計量ポンプと硬化剤用計量ポンプとを搭載する必要がある。この場合、各計量ポンプを従来のようなモータ付きポンプで構成すると、主剤用と硬化剤用の計量ポンプの重量によりロボットアームの揺動慣性モーメントが増大し、ロボットの動作精度や耐久性に悪影響が及ぶ。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、ロボットアームの揺動慣性モーメントの増加を可及的に抑制し得るようにしたロボット搭載型２液混合塗装装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、先端に塗装ガンを取付けたロボットアームに、主剤用計量ポンプと、硬化剤用計量ポンプと、両計量ポンプの下流側の混合器とを搭載し、主剤用計量ポンプからの主剤と硬化剤用計量ポンプからの硬化剤とを混合器で混合して塗装ガンに供給するものにおいて、ロボットアームのうち、先端に塗装ガンを取付けたアーム片の基端部に前記両ポンプを駆動する単一のモータを搭載する一方、該アーム片の中間部には、主剤用計量ポンプと、硬化剤用計量ポンプと、これらポンプの回転比を可変する変速機とを搭載し、該変速機を前記モータと連結するようにしている。
【０００６】
本発明によれば、主剤用と硬化剤用の各計量ポンプをモータ付きポンプで構成せずに済み、各計量ポンプの重量が軽くなる。一方、共用モータを用いる関係で、主剤と硬化剤との配合比に合わせて主剤用計量ポンプと硬化剤用計量ポンプとの回転比を可変するための変速機が必要になるが、変速機はモータより軽量であり、且つ、共用モータをロボットアームの基端部に搭載しているため、ロボットアームの揺動慣性モーメントの増加が可及的に抑制される。
【０００７】
また、主剤用と硬化剤用の各計量ポンプの上流側に主剤用と硬化剤用の各切替えバルブを設けて、複数色の塗装を行い得られるようにする場合、計量ポンプによるロボットアームの揺動慣性モーメントの増加が抑制されることから、切替えバルブもロボットアームに搭載することが可能になる。これによれば、切替えバルブの下流側の通路長さを短くして、色替え時の主剤や硬化剤の廃棄量を少なくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は塗装ロボットを示しており、ロボットアーム１の先端の手首２にベル型の塗装ガン３を搭載している。尚、塗装ガン３はスプレー式のものであっても良い。
【０００９】
塗装ガン３には、図３に示す如く、複数の主剤用塗料タンク４Ａ〜４Ｆから主剤用切替えバルブ５1と主剤用計量ポンプ６1とを介して供給される主剤と、複数の硬化剤用塗料タンク４ａ〜４ｄから硬化剤用切替えバルブ５2と硬化剤用計量ポンプ６2とを介して供給される硬化剤とが混合器７で混合されて供給される。
【００１０】
各切替えバルブ５1，５2には、各タンクに接続される複数の塗料ポート５ａと、シンナー等の洗浄液を供給する洗浄液ポート５ｂと、エアを供給するエアポート５ｃとが設けられている。各ポート５ａ，５ｂ，５ｃには電磁弁が内蔵されており、主剤用切替えバルブ５1の複数の塗料ポート５ａのうちの１つのポートの電磁弁を開いて、複数の主剤用塗料タンク４Ａ〜４Ｆのうちの１つのタンクからの主剤を選択的に主剤用計量ポンプ６1に供給し、同様に、硬化剤用切替えバルブ５2の複数の塗料ポート５ａのうちの１つのポートの電磁弁を開いて、複数の硬化剤用塗料タンク４ａ〜４ｄのうちの１つのタンクからの硬化剤を選択的に硬化剤用計量ポンプ６2に供給する。また、色替え時には、先ず、両切替えバルブ５1，５2の洗浄液ポート５ｂの電磁弁を開き、洗浄液を塗装ガン３にまで流して両切替えバルブ５1，５2の下流側の全通路を洗浄した後、両切替えバルブ５1，５2のエアポート５ｃの電磁弁を開き、全通路を掃気する。
【００１１】
このように、色替え時には、切替えバルブ５1，５2の下流側に残留する主剤及び硬化剤が洗浄により全て廃棄されることになり、廃棄量を少なくするために、切替えバルブ５1，５2及びその下流側の計量ポンプ６1，６2を混合器７と共にロボットアーム１に搭載している。
【００１２】
主剤用と硬化剤用の両計量ポンプ６1，６2は、ギアポンプで構成されており、ロボットアーム１のうち、先端に塗装ガン３を取付けたアーム片１ａの中間部にアーム片１ａの長手方向と直交方向に並べて搭載されている。そして、このアーム片１ａの基端部に、両計量ポンプ６1，６2に共用されるサーボモータから成る単一のモータ８を防爆ケース９に収納して搭載すると共に、アーム片１ａの中間部に、両計量ポンプ６1，６2に対しアーム片１ａの長手方向基端側に隣接させて変速機１０を搭載し、モータ８と変速機１０とを駆動シャフト１１を介して連結して、モータ８により変速機１０を介して両計量ポンプ６1，６2を駆動するようにしている。
【００１３】
変速機１０は、主剤用計量ポンプ６1と硬化剤用計量ポンプ６2との回転比を可変するもので、例えば硬化剤用計量ポンプ６2に対する主剤用計量ポンプ６1の回転比を無段階で可変する無段変速機や、駆動シャフト１１に対する各計量ポンプ６1，６2の回転比を夫々独立して複数段に可変する２つの多段変速機で構成される。そして、現在使用している主剤と硬化剤との所要の配合比に合わせて主剤用計量ポンプ６1と硬化剤用計量ポンプ６2との回転比を調整し、両計量ポンプ６1，６2からの主剤と硬化剤との吐出量の比を上記配合比に合致させる。尚、色替え時に、主剤と硬化剤とを最初から所要の配合比で供給すると、主剤の供給量が一般に硬化剤の１０倍程度と多いために、混合器７に主剤のみが充填され、捨て吹き量が多くなったり、混合不良の原因になる。そこで、充填開始当初は、主剤と硬化剤との吐出量を一定時間同量とし、その後に所要の配合比で主剤と硬化剤とを供給する。
【００１４】
上記の如く主剤用と硬化剤用の両計量ポンプ６1，６2を共通１個のモータ８で駆動することにより、各計量ポンプ６1，６2を各別のモータで駆動するものに比しロボットアーム１にかかる重量が軽減され、モータ８をロボットアーム１の基端部に搭載することと相俟って、ロボットアーム１の揺動慣性モーメントの増加が抑制される。尚、ロボットアーム１の揺動慣性モーメントを減少するには、両計量ポンプ６1，６2もロボットアーム１の基端部に搭載した方が有利であるが、これでは両計量ポンプ６1，６2の下流側の通路長さが長くなって塗料充填時の捨て吹き量が増加する。そこで、本実施形態では、ロボットアーム１の中間部に両計量ポンプ６1，６2を搭載している。また、硬化剤用切替えバルブ５2を両計量ポンプ６1，６2上に搭載すると共に、ロボットアーム１に、両計量ポンプ６1，６2から先方に向って、順に、主剤用切替えバルブ５1と、両計量ポンプ６1，６2の夫々吐出圧を検出する１対の圧力センサ１２1，１２2と、洗浄バルブユニット１３と、混合器７とを搭載している。
【００１５】
混合器７は、主剤用計量ポンプ６1の下流側の主剤通路１４1を接続する主剤流入ポート７０ａと、硬化剤用計量ポンプ６2の下流側の硬化剤通路１４2を接続する硬化剤流入ポート７０ｂと、該両流入ポート７０ａ，７０ｂからの主剤と硬化剤とを混合して吐出する吐出ポート７０ｃとを有する上流側のマニホルド７０と、吐出ポート７０ｃに接続される下流側のスタティックミキサー７１とで構成されている。
【００１６】
洗浄バルブユニット１３は、主剤通路１４1側の洗浄バルブ１３1と、硬化剤通路１４2側の洗浄バルブ１３2とで構成されている。各洗浄バルブ１３1，１３2は、主剤用と硬化剤用の各通路１４1，１４2に介入される塗料ポート１３ａと、シンナー等の洗浄液を供給する洗浄液ポート１３ｂと、エアを供給するエアポート１３ｃとを備えている。各ポート１３ａ，１３ｂ，１３ｃには電磁弁が内蔵されており、色替え時以外で塗装休止時間が長くなるときに、両洗浄バルブ１３1，１３2の塗料ポート１３ａの電磁弁を閉じた状態で、先ず、洗浄液ポート１３ｂの電磁弁を開く。これによれば、洗浄バルブ１３1からその塗料ポート１３ａの下流側の主剤通路１４1を介してマニホルド７０の主剤流入ポート７０ａに洗浄液が供給されると共に、洗浄バルブ１３2からその塗料ポート１３ａの下流側の硬化剤通路１４2を介してマニホルド７０の硬化剤流入ポート７０ｂに洗浄液が供給される。かくて、混合器７は、これら流入ポート７０ａ，７０ｂに亘って全てきれいに洗浄され、塗装中に主剤流入ポート７０ａに逆流した硬化剤や硬化剤流入ポート７０ｂに逆流した主剤がこれら流入ポート７０ａ，７０ｂに残ることはなく、硬化反応によるこれら流入ポート７０ａ，７０ｂの目詰りが確実に防止される。洗浄液を流した後は、両洗浄バルブ１３1，１３2のエアポート１３ｃの電磁弁を開き、エアによって混合器７内を掃気する。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなるように、本発明によれば、ロボットアームの揺動慣性モーメントの増加を可及的に抑制でき、ロボットの動作精度や耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置を搭載したロボットの一例の側面図
【図２】  図１のロボットの平面図
【図３】  主剤と硬化剤の供給回路を示す回路図
【符号の説明】
１    ロボットアーム        ３    塗装ガン
５1   主剤用切替えバルブ    ５2   硬化剤用切替えバルブ
６1   主剤用計量ポンプ      ６2   硬化剤用計量ポンプ
７    混合器                ８    モータ
１０    変速機
【図１】
0003929587.tif 000002
【図２】
0003929587.tif 000003
【図３】
0003929587.tif 000004