(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブースと、
前記塗装ブース内に気密状態で臨む固定腕部と、
前記固定腕部の先端部に回動可能に装着される回動腕部と、
前記回動腕部の先端部に変位可能に装着される塗装ガンと、
前記塗装ブースの外部にあって前記固定腕部に連結され、回動腕部および前記塗装ガンを駆動する駆動源と、
前記固定腕部を介して前記駆動源の駆動力を前記回動腕部および前記塗装ガンに伝達する伝達機構とを備え、
前記固定腕部に前記伝達機構を構成する第１の回転軸と第２の回転軸と第３の回転軸とを同軸で配設し、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第２の回転軸と前記第３の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第２の回転軸と前記回動腕部を構成する第１の回動腕部との間にシール型軸受部材が介装され、
前記第１の回動腕部に第４の回転軸と第５の回転軸と軸受を介して第２の回動腕部が連結され、
前記第２の回動腕部に第６の回転軸を介して前記塗装ガンが設けられ、
前記第１〜第３の回転軸の少なくとも一端部が前記塗装ブース内でカバー部材によって囲繞されていることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗装装置において、
前記シール型軸受部材は、内輪の外周部と外輪の内周部との間に摺動自在に係合するシール部材を有することを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体等のワークに塗装を施すための塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車等のワークに塗装を施すためにロボットアーム等を使用した塗装装置が広範に使用されている。例えば、特公平３−５２２３号公報の電動ロボットによる自動塗装システム（以下、引例１という）には、ロボットのアーム外筒を遮蔽壁の孔部から塗装作業室内に挿入する一方、ロボットの駆動部を塗装作業室の外部に配設し、ロボットの回転部や直動部を密閉用ブーツで覆うことにより、ロボットへの溶剤塗料等の浸入を防止するようにした構成が開示されている。
【０００３】
また、特公平４−１６６９号公報の塗装ロボット装置（以下、引例２という）には、塗装ロボットの駆動操作部を塗装ブースの外部に配置し、該駆動操作部をフレキシブルブースとカバーとで形成されるチャンバ内に収容し、該チャンバ内に給気装置で圧縮空気を送り込むようにした構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記引例１では、ロボットの回転部や直動部を覆う密閉用ブーツが破れることを防止する必要から、ロボットの作動範囲が制限されてしまう。また、引例２では、フレキシブルブース、チャンバ、給気装置等の装置が必要で、塗装ロボット装置の製造コストが高騰するという欠点が指摘されている。
【０００５】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであり、塗装ブースの小型化が可能で防爆型の駆動源を使用する必要がなく、大きな作動範囲を得ることが可能な塗装装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、塗装ブースと、
前記塗装ブース内に気密状態で臨む固定腕部と、
前記固定腕部の先端部に回動可能に装着される回動腕部と、
前記回動腕部の先端部に変位可能に装着される塗装ガンと、
前記塗装ブースの外部にあって前記固定腕部に連結され、回動腕部および前記塗装ガンを駆動する駆動源と、
前記固定腕部を介して前記駆動源の駆動力を前記回動腕部および前記塗装ガンに伝達する伝達機構とを備え、
前記固定腕部に前記伝達機構を構成する第１の回転軸と第２の回転軸と第３の回転軸とを同軸で配設し、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第２の回転軸と前記第３の回転軸との間にシール型軸受部材を介装し、
前記第２の回転軸と前記回動腕部を構成する第１の回動腕部との間にシール型軸受部材が介装され、
前記第１の回動腕部に第４の回転軸と第５の回転軸と軸受を介して第２の回動腕部が連結され、
前記第２の回動腕部に第６の回転軸を介して前記塗装ガンが設けられ、
前記第１〜第３の回転軸の少なくとも一端部が前記塗装ブース内でカバー部材によって囲繞されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、駆動源が前記塗装ブースの外部に設けられているために非防爆型の駆動源を使用することが可能で、軸受部材自体がシールされているために密閉用ブーツ等が不要となり、作動範囲が規制されることもない。
【０００８】
この場合、前記シール型軸受部材が、内輪の外周部と外輪の内周部との間に摺動自在に係合するシール部材を有すると、当該軸受部材を介して有機溶剤塗料等が浸出することが防止され、好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る塗装装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１０】
図１および図２において、参照符号１０は、本実施の形態に係る塗装装置を示す。この塗装装置１０は、基本的には、塗装ブース１２の外部に配設された基台１４を備え、該基台１４の上部には非防爆型駆動源１６が配設される。該非防爆型駆動源１６には固定腕部１８が固着され、該固定腕部１８は前記塗装ブース１２の内部に臨入する。前記固定腕部１８には第１の回動腕部２０の一端部が回動可能に軸支され、該第１の回動腕部２０の他端部には第２の回動腕部２２の一端部が回動可能に軸支される。該第２の回動腕部２２の他端部には塗装ガン２４が回動可能に軸支される。
【００１１】
前記非防爆型駆動源１６は前記基台１４の上部に固着され、略コ字状に形成されるとともに段部２６が形成された保持板２８を有し、該保持板２８には非防爆型のモータ３０、３２が互いに平行に配設される。それぞれのモータ３０、３２の回転軸にはプーリ３４、３６が設けられる。
【００１２】
前記固定腕部１８は前記塗装ブース１２の壁部に画成された孔部を介して該塗装ブース１２の内部に臨入する。固定腕部１８と塗装ブース１２との間隙は図示しないシール部材によって密閉される。前記固定腕部１８には、図３、図４に示すように、ベアリング３８を介して伝達機構３９を構成する第１の回転軸４０が軸支され、該第１の回転軸４０には筒状の第２の回転軸４２がシール型ベアリング４４によって軸支され、さらに、該第２の回転軸４２の内部には第３の回転軸４６がシール型ベアリング４８、５０によって軸支される。
【００１３】
シール型ベアリング４４について説明する。図５に示すように、このシール型ベアリング４４は内輪５２と外輪５４とを備え、該内輪５２と外輪５４との間隙には複数のボール部材５６が転動自在に配設される。前記外輪５４の内周には溝部５８ａ、５８ｂが周回して画成され、該溝部５８ａ、５８ｂにはリング部材６０ａ、６０ｂが嵌合する。該リング部材６０ａ、６０ｂの内周にはゴムの如き材料で形成されたシール部材６２ａ、６２ｂが固着され、該シール部材６２ａ、６２ｂは内輪５２の外周に形成された溝部６４ａ、６４ｂに摺動自在に係合する。このため、シール型ベアリング４４の内部に塵埃等が浸入することや、シール型ベアリング４４内部のグリース等が外部に浸出することがリング部材６０ａ、６０ｂおよびシール部材６２ａ、６２ｂによって阻止される。
【００１４】
前記第１の回転軸４０には、図４、図６に示すように、プーリ６６が固着され、該プーリ６６と前記モータ３０のプーリ３４との間にはベルト６８が巻回される。該ベルト６８は張り車６９によって所定のテンションに保持される。前記第１の回転軸４０にはギア部７０が形成され、該ギア部７０は前記固定腕部１８に設けられた変速機７２のギア７４に噛合する。前記変速機７２は前記ギア７４の回転運動を所定の回転速度に変換してリング状に形成された回転盤７６に伝達する。該回転盤７６には前記第１の回転腕部２０が固着される。前記回転盤７６および前記第１の回動腕部２０はそれぞれベアリング７８、シール型ベアリング８０によって前記第２の回転軸４２に軸支される。
【００１５】
前記第２の回転軸４２の一端部にはプーリ８２が固着され、該プーリ８２と前記モータ３２のプーリ３６との間にはベルト８４が巻回される。また、第２の回転軸４２の他端部は前記第１の回動腕部２０の内部に突出してプーリ８６が固着される。
【００１６】
前記第３の回転軸４６の一端部には、図６に示すように、クランク９４が固着され、該クランク９４の一端部には前記基台１４に設けられたシリンダ９６のシリンダロッド９８が軸支される。前記クランク９４の他端部は前記固定腕部１８に固着されたストッパ１００に当接自在である。前記プーリ６６、８２およびクランク９４は前記固定腕部１８に固着されたカバー部材１０１に覆われている（図４参照）。
【００１７】
前記第３の回転軸４６の他端部には、図２〜図４に示すように、クランク１０２が固着され、該クランク１０２の両端部にはリンク１０４ａ、１０４ｂが軸支され、該リンク１０４ａ、１０４ｂは前記第１の回動腕部２０の内部に配設される。
【００１８】
前記第１の回動腕部２０には第４の回転軸１０８がベアリング１１０によって軸支され、該第４の回転軸１０８には保持部材１１２を介して前記第２の回動腕部２２が固着される。前記第４の回転軸１０８の外周はプーリ１１４として形成され、該プーリ１１４と前記第２の回転軸４２のプーリ８６との間にベルト１１６が巻回される。前記第１の回動腕部２０には該ベルト１１６を所定のテンションに保持するための張り車１１８が設けられている。
【００１９】
前記第４の回転軸１０８の内部には第５の回転軸１２０がベアリング１２２によって軸支され、該第５の回転軸１２０の一端部にはクランク１２４が固着される。該クランク１２４の両端部には前記リンク１０４ａ、１０４ｂが設けられ、前記第３の回転軸４６の回動運動がリンク１０４ａ、１０４ｂを介して第５の回転軸１２０に伝達される。前記第５の回転軸１２０の他端部には、図６に示すように、クランク１２６が固着され、該クランク１２６の両端部にはリンク１２８ａ、１２８ｂが設けられる。該リンク１２８ａ、１２８ｂは前記第２の回動腕部２２の内部に配設される。該第２の回動腕部２２には第６の回転軸１３０が軸支され、該第６の回転軸１３０にはクランク１３２が固着される。該クランク１３２の両端部には前記リンク１２８ａ、１２８ｂが装着され、前記第５の回転軸１２０の回動運動がリンク１２８ａ、１２８ｂを介して第６の回転軸１３０に伝達される。前記第６の回転軸１３０には前記塗装ガン２４が固着される。
【００２０】
本実施の形態に係る塗装装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００２１】
塗装ブース１２の内部に図示しないワークが搬送されると、塗装ガン２４の先端をワークに接近させる。このとき、先ず、モータ３０を付勢してプーリ３４を回転させると、この回転運動はベルト６８、プーリ６６を介して第１の回転軸４０に伝達され、ギア部７４が回転する（図４、図６参照）。このため、ギア７４が回転し、変速機７２によって所定の回転数に変速されて回転盤７６が回動する。従って、該回転盤７６に固着された第１の回動腕部２０が回動する。
【００２２】
次に、モータ３２を付勢してプーリ３６を回転させると、この回転運動はベルト８４、プーリ８２を介して第２の回転軸４２に伝達される。さらに、第２の回転軸４２からプーリ６６、ベルト１１６を介してプーリ１１４が回動し、第２の回動腕部２２が回動する（図２、図３参照）。
【００２３】
次いで、シリンダ９６を付勢するとクランク９４が回動し（図６参照）、第３の回転軸４６、クランク１０２、リンク１０４ａ、１０４ｂ、クランク１２４、第５の回転軸１２０、クランク１２６、リンク１２８ａ、１２８ｂ、第６の回転軸１３０の順に伝達され、塗装ガン２４が回動する。
【００２４】
以上のように、第１の回動腕部２０、第２の回動腕部２２および塗装ガン２４を回動させて該塗装ガン２４の先端をワークに接近させる。そして、塗装ガン２４を付勢して塗料をワークに吹き付け、該ワークに塗装が施される。
【００２５】
このとき、塗装ブース１２の内部には有機溶剤塗料等が充満している。このため、有機溶剤塗料等が塗装装置１０の隙間から塗装ブース１２の外部に浸出する懸念がある。詳細に説明すると、有機溶剤塗料等は第１の回動腕部２０の内部に浸入し、該第１の回動腕部２０の内部から第２の回転軸４２と回転盤７６との間隙、および第２の回転軸４２と第１の回転軸４０との間隙を通ってカバー部材１０１の内部に浸出しようとする（図４参照）。また、有機溶剤塗料は第３の回転軸４６と第２の回転軸４２との間隙を通ってカバー部材１０１の内部に浸出しようとする。このようにして有機溶剤塗料等がカバー部材１０１の内部に浸出すると、塗装ブース１２の外部に有機溶剤塗料等が浸出するおそれがある。ところが、前述のように、第２の回転軸４２と回転盤７６との間隙はシール型ベアリング８０によりシールされているため、有機溶剤塗料等の浸出が阻止される。また、有機溶剤塗料等が第２の回転軸４２と回転盤７６との間隙を僅かに通った場合でも、第２の回転軸４２と第１の回転軸４０との間隙がシール型ベアリング４４によってシールされているため、有機溶剤塗料等がカバー部材１０１の内部に浸出することがない。同様に、第３の回転軸４６と第２の回転軸４２との間隙はシール型ベアリング４８、５０によってシールされているため、この隙間からも有機溶剤塗料等がカバー部材１０１の内部に浸出する懸念がない。従って、有機溶剤塗料等が塗装ブース１２の外部に漏れることがないために、モータ３０、３２に防爆型モータを使用する必要がなく、塗装装置１０のコストを低廉化することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る塗装装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００２７】
駆動源を塗装ブースの外部に配設することができ、塗装ブース内の溶剤塗料等がシール型ベアリングにより塗装装置から塗装ブースの外部に浸出することが防止されるため、非防爆型の駆動源を使用することができ、この塗装装置の製造コストを低廉化することができる。また、塗装装置全体を塗装ブースの内部に配置する必要がないため、塗装ブースを小さく構成することができ、工場等の空間を有効に利用することが可能である。さらに、塗装装置の駆動部をフレキシブルブース等で覆う必要がなく、大きな作動範囲を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗装装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の塗装装置の一部断面右側面図である。
【図３】図１の塗装装置の一部断面平面図である。
【図４】図３の塗装装置の一部拡大断面図である。
【図５】図４のシール型ベアリングの一部拡大断面図である。
【図６】図１の塗装装置の一部断面左側面図である。
【符号の説明】
１０…塗装装置                  １２…塗装ブース
１６…非防爆型駆動源            １８…固定腕部
２０、２２…回動腕部            ２４…塗装ガン
３０、３２…モータ              ３９…伝達機構
４０、４２、４６、１０８、１２０、１３０…回転軸
４４、４８、５０、８０…シール型ベアリング
【図１】
0003809259.tif 000002
【図２】
0003809259.tif 000003
【図３】
0003809259.tif 000004
【図４】
0003809259.tif 000005
【図５】
0003809259.tif 000006
【図６】
0003809259.tif 000007