JP4384499B2 - 塗布剤を噴霧するための設備及びこのような設備を清浄化するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布剤を噴霧するための設備及びこのような設備を清浄化するための方法とに関する。

たとえば、欧州特許公開公報第０２７４３２２号（ＥＰ−Ａ−０２７４３２２）は、特に静電型式の噴霧器の手段により導電性塗布剤を噴霧する設備の場合に、多軸ロボットの多関節アームの端部に取付けられるタンクの使用を開示し、そのタンクは、このアームにより支承される噴霧器へ塗布剤を供給する。この既知の設備において、噴霧段階の最後に、タンクに、噴霧器に、およびこのタンクと噴霧器を接続する導管に残る塗布剤を無くすために、タンクと噴霧器を清浄化剤の回路へ周期的に接続することが実施される。事実、新しい塗布剤をタンクに導入する前に単一の塗布剤の微量残留物を無くすことが不可欠である。

この既知の設備において、タンクは、新しい塗布で充填される前に清浄化されなければならないし、これは比較的長い期間ロボットの不動化を必要とし、その期間中に設備を、塗布剤の噴霧に使用できない。

欧州特許公開公報第０２７４３２２号 欧州特許公開公報第０７９２６９５号 欧州特許公開公報第０９６７０１７号

本発明の特定の目的は、噴霧器が作動できない期間を減少できる新規な設備を提案することにより、これらの欠点を克服することにある。

この目的のために、本発明は、少なくとも１個の噴霧器を支承する可動部分を有する少なくとも１台のロボットと、噴霧器へ供給する、噴霧器へ接続される塗布剤のタンクとから構成される塗布剤を噴霧する設備に関する。この設備は、ロボットは、清浄化剤が充填されるようになっている第２のタンクを担持し、第２のタンクは、清浄化剤を供給するために、塗布剤のタンクへ接続され、噴霧器および／または導管は、塗布剤のタンクを噴霧器へ接続することを特徴とする。

本発明によって、塗布剤を噴霧するステップが終了すると直ちに、すなわちロボットが、固定ステーションに位置決めされ、かつ塗布剤を供給するために設けられる手段に関して噴霧器とタンクを位置決めする前に、第２のタンクの内容物を、塗布剤のタンクを清浄化するのに使用できる。言い換えれば、ロボットが、噴霧位置から新しい塗布剤を充填する位置へ向けて移動するのに要する時間を、第２のタンクの内容物から塗布剤のタンク、噴霧器、およびそれに付属する導管を清浄化するのに好都合に使用できる。

本発明の好都合であるが、非限定的な態様によれば、この設備は、下記の特徴の１つ以上が組み込まれる。すなわち
− 第２のタンクは、塗布剤のタンク、噴霧器、および／またはそれに付属する導管を少なくとも２回清浄化するに足る清浄化剤の量を内蔵できる内部容積を有する。本発明のこの態様により、塗布剤のタンクの充填の頻度に関して第２のタンクの充填の頻度を減少できる。
− 第２のタンクは、塗布剤のタンクの近辺においてロボットに取付けられる。
− ロボットの近辺において固定ステーションに位置決めされる第１の接続手段、およびロボット上に取付けられ、かつ第２のタンクへ接続される第２の接続手段が設けられ、第１と第２の接続手段は、清浄化剤を供給する回路と第２のタンクとの間に接続部を形成するようになっている。これらの場合、第２の接続手段は、固定端末およびロボットにそれぞれ設けられる第１の主接続手段および第２の主接続手段が塗布剤のタンクを充填するために接続されるとき、好都合には第１の接続手段へ接続されるようになっている。加えて、第１の主接続手段は、それぞれが所定の塗布剤を供給する回路へ接続される種々のコネクタから構成され、第２のタンクへ供給する第１の接続手段がそれぞれのコネクタの近辺に配置される。
− ロボットは、塗布剤のタンク、噴霧器および／またはタンクを噴霧器に接続する導管とへ接続される第３のタンクを担持し、この第３のタンクは、上述の塗布剤のタンクの、噴霧器の、および／または導管の清浄化残留物の少なくとも一部分を受容するようになっている。この第３のタンクにより、実質的な清浄化残留物を一時的に貯留できる。第３のタンクは、塗布剤のタンクの周辺、および第２のタンクの近辺においてロボットに取付けられることができる。第３のタンクを投棄回路へ接続する手段が、好都合には設けられる。
− 第２のタンクおよび場合によっては第３のタンクは、ピストンタンクまたは変形自在の壁を有するタンクにすることができる。

本発明は、上述の設備を清浄化する方法、具体的には、塗布剤のタンク、およびそれに関連する噴霧器を有し、かつこのタンクおよび／またはこの噴霧器は、多軸ロボット上に取付けられる、塗布剤を噴霧する設備を清浄化する方法に関し、この方法は、タンク、噴霧器および／またはタンクを噴霧器へ接続する導管へ、ロボットに取付けられる第２のタンクから清浄化剤を供給するステップを含むことを特徴とする。

本発明の好都合な態様によれば、この方法は下記の特徴の１つ以上を含むことができる。すなわち
− 塗布剤のタンク、噴霧器および／または導管への、第２のタンクからの清浄化剤の供給は、塗布剤を噴霧するステップの最後に、好ましくは塗布剤のタンクが再び充填される前に、実施される。
− 第２のタンクへは、塗布剤のタンクが充填されると同時に清浄化剤が供給される。
− 塗布剤の前記タンクの、噴霧器の、および／または導管の清浄化の残留物は、ロボットに取付けられる第３のタンクに、少なくとも部分的にかつ一時的に貯留される。この場合、第３のタンクの内容物を投棄回路へ流し込むステップが好都合には設けられる。変形態様に応じて、第３のタンクの内容物を流し込むステップは、第２のタンクを清浄化剤で充填するステップの前または後に実施される。１つの変形態様において、ロボットに設けられる共通の接続手段を使用して、第２のタンクを清浄化剤を供給する回路への接続、および第３のタンクを投棄回路への接続を交互に実施するステップを設けることができる。
− 第３のタンクの内容物を投棄回路へ向けて流し込むステップ、および／または第２のタンクを充填するステップは、塗布剤のタンクの充填と同時に実施される。
− 塗布剤のタンク、噴霧器および導管は、空気流および清浄化剤により清浄化される。

本発明は、単に例として示され、かつ添付図面を参照してなされる、本発明の原理に従う設備の実施例の４つの形態、およびその設備を清浄化する方法の下記の説明を読めば一層容易に理解されよう。

図１及び図２において本発明に従う設備には、オートマットすなわちロボット１が備えられ、そのロボット１は、塗布される物体、この場合は自動車の車体３を移送するコンベヤー２の近辺に配設される。ロボット１は、多軸型のものであり、搬送方向Ｘ−Ｘ′に平行に延びるガイド５に対して移動自在な基台４を備える。アーム６が、基台４により支承され、また互いに関して関節結合された複数のセグメント６ａ、６ｂ、６ｃを備える。基台４は、ほぼ上下方向の軸Ｚ−Ｚ′の回りに互いに関して関節結合された部材４ａと４ｂにより構成される。

アーム６のセグメント６ｃは、タンク７と、噴霧器８と、タンク７を噴霧器８へ接続する幾つかの導管が中に配設されたプレート９とから構成される組立体を支承し、導管の１つが、図１と２において参照番号９１で示されている。

噴霧器８は、静電式のものであり、高電圧発電機（図示されない）へ接続される。タンク７に内蔵される塗布剤は、水溶性ペイントまたは溶液型ペイントである。

図１の構成において噴霧器８は、タンク７から供給される塗布剤を車体３上に噴霧するのに使用される。

第２のタンク１０が、セグメント６ｃの近辺でロボット１上に取付けられ、かつ導管（図示されない）により、タンク７、噴霧器８およびプレート９へ接続される。このタンク１０は、タンク７に内蔵される塗布剤の溶剤となり得る清浄化剤で充填されるべく設けられる。実際には、清浄化剤の特性は、構成機器７〜９を通って搬送される塗布剤の種類に適合される。

１つの変形態様においてタンク１０は、プレート９上に取付けられ、および／またはタンク７へ装着され得る。

車体３への塗布剤の噴霧の最後において、かつタンク７が塗布剤で再び充填される図２に位置にロボットが到達する前に、タンク１０の内容物を構成機器７、８および９を清浄化するのに使用できる。

この清浄化ステップは、噴霧器８を、図１の位置から図２の位置へ向けて変位させるとき、すなわち遮断されたときと同時に実施できる。この目的のために使用済み清浄化剤を収集する容器２０が、隔壁１２の下部近くのブースＣ内に設けられる。この容器は、噴霧器８の端末部材８ａを清浄化するのに使用された清浄化剤を収集するものであり、使用済み清浄化剤を排出する投棄回路へ接続できる。

タンク７には、その外面にコネクタ１１と協働する第１のコネクタ７１が設けられ、コネクタ１１は、中にロボット１が設置される噴霧ブースＣの隔壁１２上の固定ステーションに設けられる。タンク７には、コネクタ１１の周辺でブースＣに配設される第２のコネクタ１３と協働する第２のコネクタ７２も設けられる。

コネクタ１１は、塗布剤を変更するために導管１１₁によりユニット１１₂へ接続され、それにより、ロボット１の反対側に到達する次の車体３上に噴霧される塗布剤の特性に応じて、種々の塗布剤をコネクタ１１へ供給できる。

コネクタ１３に関しては、それは導管１３₁により清浄化剤の供給源１３₂へ接続される。コネクタ１１はタンク７の内部へ接続される一方、コネクタ７２はタンク１０の内部へ接続される。

このようにして、タンク７がコネクタ１１と１３に対向して設けられる場合、タンク１０に清浄化剤が充填されると同時にタンク７に塗布剤が充填される。

本発明の１つの変形態様（図示されない）によれば、タンク１０は、タンク７、噴霧器８およびプレート９を２回連続して清浄化できるに足る容量を有することができる。この場合、タンク１０は、タンク７が充填される度に、必ずしも充填される必要はない。１つの変形態様において、タンク１０の容量は、構成機器７、８および９を２回を越えて清浄化できるようにすることができるようなものである。

図３に示されるように、それぞれが清浄化剤の供給源１３₂、１３′₂または１３″₂へ接続される、コネクタ１１の型式の複数のコネクタ１１、１１′および１１″、およびコネクタ１３の型式の複数のコネクタ１３、１３′および１３″を設けることができる。これにより、２台の連続する車体３間でシェードの変更がなされるときに、第１の実施例のユニット１１₂の型式の、塗布剤を変更するユニットの清浄化の段階に頼る必要が避けられる。コネクタ１３、１３′または１３″が、コネクタ１１、１１′または１１″のそれぞれの周辺に設けられる事実により、使用される新しい塗布剤の選択、すなわちコネクタ１１、１１′または１１″の選択に関係なく、第１の実施例を参照して上述したように、タンク１０を充填することができる。

図４に示される本発明の第３の実施例において、第１の実施例のものと同様な構成機器には、１００だけ付加した同一の参照数字が付してある。この実施例のロボット１０１は、その上を自動車の車体１０３が進行するコンベヤー１０２に対向して配設される。ロボット１０１は、ガイド１０５上で移動自在な基台１０４と、複数のセグメント１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃを備えるアーム１０６とから構成される。タンク１０７は、アーム１０６ｃ上に取付けられ、かつそれには静電型噴霧器１０８が付属し、その噴霧器へプレート１０９を介してタンク１０７が接続され、そのプレート内には、幾つかの導管が配置され、その１本が参照数字１９１で示される。

第２のタンク１１０は、タンク１０７の周辺でロボット１０１上に取付けられ、および第１の実施例のタンク１０と同様に、清浄化剤が充填されるようになっている。

第３のタンク１２０も、タンク１０７の周辺でロボット１０１上に取付けられ、構成機器１０７、１０８および１０９の清浄化の残留物を受容するようになっている。ただしブース内で絶つことのできる噴霧器１０８の端末部分１０８ａの清浄化に対応する残留物は非常に少量なので除く。１つの変形態様において、第１の実施例の容器２０の型式の容器を設けることができる。

実際には、タンク１１０と１２０は、プレート１０９に隣接する。

上述のように、コネクタ１７１と１７２が、ブースＣの固定ステーションに設けられるコネクタ１１１と１１３と協働するためにタンク１０７上に設けられ、コネクタ１１１および１１３は、塗布剤を変更するユニット１１１₂へ、および清浄化剤の供給源１１３₂へ、それぞれ接続される。第３のコネクタ１７３は、ブースＣの隔壁１１２上の固定ステーションに設置され、かつ導管１１４₁により投棄場所１１４₂へ接続されるコネクタ１１４と協働するようにタンク１０７上に設けられる。

このようにして、構成機器１０７、１０８および１０９の清浄化作業の最後において、タンク１０７をコネクタ１１１、１１３および１１４に対向して置くことができ、それにより、タンク１０７および１１０に塗布剤および清浄化剤をそれぞれ充填でき、かつタンク１２０を投棄場所１１４₂へ向けて空にすることができる。

図５に示される第４の実施例において、第１の実施例のものと同様な構成機器には、２００だけ付加した同一の参照番号が付してある。この実施例のロボット２０１は、その上を自動車の車体２０３が搬送されるコンベヤー２０２に対向して配設される。このロボット２０１は、ガイド２０５上に取付けられる基台２０４と、複数のセグメント２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃを備えるアーム２０６とから構成される。上述のようにタンク２０７は、セグメント２０６ｃ上に取付けられ、かつプレート２０９内に配置される幾つかの導管によって静電型噴霧器２０８が連結されており、参照数字２９１を有する１本の導管が図５に示される。

清浄化剤のタンク２１０が、タンク２０７の周辺でロボット２０１上に設けられ、構成機器２０７乃至２０９の清浄化の残留物を収集するタンク２２０も設けられる。

２個のコネクタ２７１および２７２が、中にロボット２０１が設置されるブースＣの隔壁２１２の固定ステーションに設けられるコネクタ２１１および２１３とそれぞれ協働するためにタンク２０７に設けられる。コネクタ２１１は、導管２１１₁により塗布剤を変更するユニット２１１₂へ接続される。コネクタ２１３は、導管２１３₁により三方弁２１３₂へ接続され、その弁自体が、導管２１３₃、２１３₄により、清浄化剤の供給源２１３₅と、および投棄場所２１３₆とへ接続される。

実際にはプレート２０９に隣接するタンク２１０と２２０は、タンク２０７がコネクタ２１１へ接続される度に、充填または投棄されないような十分な容量を有することができる。このようにして、コネクタ２７２と２１３を、供給源２１３₅とタンク２１０を連通させ、かつタンク２２０と投棄場所２１３₆とを連通させるために、交互に使用されるように設けることができる。

１つの変形実施例において、タンク２１０および２２０を、タンク２０７が塗布剤の供給源へ接続される度に、それぞれ充填および空にされるように設けることができ、タンク２１０は、先ず供給源２１３₅から充填され、ついで三方弁２１３₂が、第２の位置に向けて切り替えられ、その位置においてタンク２２０の内容物を投棄場所２１３₆へ向けて流し込むことができる。

１つの変形態様において、タンク２２０の内容物の流し込みを、タンク２１０が充填される前に実施できる。

検討したいかなる実施例でも、空気流と清浄化剤によって、塗布剤のタンク、噴霧器、およびそれに付属する導管の清浄化を実施できる。

本発明に従う設備の第２のタンク１０、１１０、および２１０は好都合には、ピストンタンクまたは変形自在の壁を有するタンクであり、それにより、清浄化部材へ向けての清浄化剤の流量を制御できる。同様な方法で第３のタンク１２０または２２０を、同様に、ピストンタンクまたは変形自在の壁を有するタンクにより構成できる。

構造的な変形態様によれば、第２のタンク１０、１１０および１２０は、ロボット上に永久的に、または着脱自在に取付けられる。これは、任意選択的装置とみなすことができる第３のタンク１２０と２２０にも当てはまる。

本発明を多軸ロボットに関して説明してきた。しかしながら、塗布剤のタンクおよび清浄化剤のタンクが、このロボットの可動部分へ組込まれる限り、ロボットの厳密な型式には関係なく本発明を適用できる。それは、所謂「天井走行」装置の、または所謂「横方向走行」装置のレシプロケータの問題であろう。

塗布剤を噴霧するために使用されている過程での、塗布剤を噴霧する本発明による設備の概略図である。 図１の設備に使用される塗布剤のタンクへの充填中の図１と同様な図である。 本発明の第２の形態の実施例による設備の場合の図１と同様な図である。 本発明の第３の形態の実施例による設備の場合の図１と同様な図である。 本発明の実施例の第４の形態による設備の場合の図１と同様な図である。

Claims (22)

1. 少なくとも１個の噴霧器を支承する可動部分を有する少なくとも１台のロボットと、前記噴霧器へ接続された、前記噴霧器へ供給する塗布剤のタンクとを有する、塗布剤を噴霧するための設備であって、
   前記ロボット（１；１０１；２０１）は、清浄化剤が充填されるようになっている第２のタンク（１０；１０１；２１０）を担持し、前記第２のタンクは、塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および塗布剤の前記タンクを前記噴霧器へ接続する導管（９１；１９１；２９１）へ清浄化剤を供給するために接続されることを特徴とする設備。
2. 前記第２のタンク（１０；１１０；２１０）は、塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および／または前記導管（９１；１９１；２９１）を少なくとも２回清浄化するに足る清浄化剤の量を内蔵できる内部容積を有することを特徴とする請求項１の設備。
3. 前記第２のタンク（１０；１１０；２１０）は、塗布剤のタンク（７；１０７；２０７）の近辺において前記ロボット（１；１０１；２０１）に取付けられることを特徴とする請求項１または２の設備。
4. 前記設備は、前記ロボット（１；１０１；２０１）の近辺において固定ステーションに配置される第１の接続手段（１３；１３、１３′、１３″；１１３；２１３）と、前記ロボットに取付けられ、かつ前記第２のタンク（１０；１１０；２１０）へ接続される第２の接続手段（７２；１７２；２７２）とを備え、前記第１と第２の接続手段は、清浄化剤を供給する回路（１３₁、１３₂；１１３₂；２１３₁、２１３₂、２１３₃、２１３₅）と前記第２のタンクとの間の接続部を形成するようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項の設備。
5. 前記第２の接続手段（７２；１７２；２７２）は、固定ステーションおよび前記ロボット（１；１０１；２０１）にそれぞれ設けられる第１の主接続手段（１１；１１、１１′、１１″；１１１；２１１）および第２の主接続手段（７１；１７１；２７１）が塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）を充填するために接続されるとき、前記第１の接続手段（１３；１３、１３′、１３″；１１３；２１３）へ接続されるようになっていることを特徴とする請求項４の設備。
6. 前記第１の主接続手段は、それぞれが所定の塗布剤を供給する回路へ接続される種々のコネクタ（１１、１１′、１１″）から構成され、第２のタンク（１０；１１０；２１０）へ供給する第１の接続手段（１３、１３′、１３″）がそれぞれのコネクタの周辺に配設されることを特徴とする請求項４項または５の設備。
7. 前記ロボット（１０１；２０１）は、塗布剤の前記タンク（１０７；２０７）と、前記噴霧器（１０８；２０８）と、および／または前記タンクを前記噴霧器に接続する導管（１９１；２９１）とへ接続される第３のタンク（１２０；２２０）を担持し、前記第３のタンクは、塗布剤の前記タンクの、前記噴霧器、および／または前記導管の清浄化残留物の少なくとも一部分を受容するようになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項の設備。
8. 前記第３のタンク（１２０；２２０）は、塗布剤のタンク（１０７；２０７）の近辺、および第２のタンク（１１０；２１０）の近辺において前記ロボット（１０１；２０１）に取付けられることを特徴とする請求項７の設備。
9. 前記設備は、前記第３のタンク（１２０；２２０）を投棄回路（１１４、１１４₁、１１４₂；２１３、２１３₁、２１３₂、２１３₄、２１３₆）へ接続する手段（１７３；２７２）を備えることを特徴とする請求項７または８の設備。
10. 前記第２のタンク（１０；１１０；２１０）および場合によっては前記第３のタンク（１２０；２２０）はピストンタンクであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項の設備。
11. 前記第２のタンク（１０；１１０；２１０）および場合によっては前記第３のタンク（１２０；２２０）は、変形自在の壁を有するタンクであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項の設備。
12. 塗布剤のタンクおよびそれに関連する噴霧器を有し、前記タンクおよび噴霧器がロボットに取付けられる、塗布剤を噴霧する設備を清浄化するための方法であって、
    前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および前記タンクを前記噴霧器へ接続する導管（９１；１９１；２９１）へ、ロボット（１；１０１；２０１）に取付けられる第２のタンク（１０；１１０；２１０）から清浄化剤を供給するステップを含むことを特徴とする方法。
13. 塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および／または前記導管（９１；１９１；２９１）への、第２のタンク（１０；１１０；２１０）からの清浄化剤の供給は、塗布剤を噴霧するステップの最後に実施されることを特徴とする請求項１２の方法。
14. 塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および／または前記導管（９１；１９１；２９１）へ、塗布剤のタンクが再び充填される前に第２のタンク（１０；１１０；２１０）から清浄化剤が供給されることを特徴とする請求項１３の方法。
15. 塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）が充填されると同時に第２のタンク（１０；１１０；２１０）へ清浄化剤が供給されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかの項の方法。
16. 塗布剤の前記タンク（１０７；２０７）の、前記噴霧器（１０８；２０８）の、および／または前記導管（１９１；２９１）の清浄化の残留物は、前記ロボット（１０１；２０１）に取付けられる第３のタンク（１２０；２２０）において、少なくとも部分的にかつ一時的に貯留されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかの項の方法。
17. 前記第３のタンク（１２０；２２０）の内容物を投棄回路（１１４、１１４₁、１１４₂；２１３、２１３₁、２１３₂、２１３₄、２１３₆）へ流し込むステップを含むことを特徴とする請求項１４の方法。
18. 第３のタンク（２２０）の内容物を流し込むステップは、前記第２のタンク（２１０）を清浄化剤で充填するステップの後に実施されることを特徴とする請求項１７の方法。
19. 第３のタンク（２２０）の内容物を流し込むステップは、前記第２のタンク（２１０）を清浄化剤で充填するステップの前に実施されることを特徴とする請求項１７の方法。
20. 前記ロボット（２０１）に設けられる共通の接続手段（２７３）を使用して、前記第２のタンク（２１０）を清浄化剤を供給する回路（２１３、２１３₁、２１３₂、２１３₃、２１３₅）への接続、および前記第３のタンク（２２０）を前記投棄回路（２１３、２１３₁、２１３₂、２１３₄、２１３₆）への接続を交互に実施するステップを含むことを特徴とする請求項１７の方法。
21. 第３のタンク（２２０）の内容物を投棄回路（２１３）へ向けて流し込むステップ、および／または第２のタンク（２１０）を充填するステップは、塗布剤のタンク（２０７）の充填と同時に実施されることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれかの項の方法。
22. 塗布剤の前記タンク（７；１０７；２０７）、前記噴霧器（８；１０８；２０８）および前記導管（９１；１９１；２９１）は、空気流および清浄化剤により清浄化されることを特徴とする請求項１２〜２１のいずれかの項の方法。

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