CN101432079A - 涂装系统 - Google Patents

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Abstract

在机器人装置(13)上安装涂装机(14)的共同主体部(15)。而且，将共同主体部把持装置(33)固定并安装在喷雾头更换洗净装置(31)的固定板(32)上。而且，其构成为，在将使用完的喷雾头(19′)、使用完的涂料筒(24′)与已洗净的喷雾头(19)、填充完的涂料筒(24)进行更换时，利用共同主体部把持装置(33)把持共同主体部(15)并对其进行定位。另外，在由共同主体部把持装置(33)把持共同主体部(15)时，降低机器人装置(13)的驱动力，只要施加外力就能使共同主体部(15)自由运动。

Description

涂装系统
技术领域
本发明涉及适用于涂装例如汽车的车身、家具、电气产品等的涂装系统。
背景技术
一般来讲，涂装汽车的壳体等被涂物的涂装系统大致包括：具有多关节的臂的机器人装置和安装在该机器人装置的臂前端并具备对涂料进行喷雾的喷雾头的涂装机。
另外，涂装系统有如下结构的系统，在机器人装置的臂前端设置共同主体部，并相对该共同主体部更换安装多个喷雾头(参照专利文献1：日本特开2001-79463号公报)。而且，涂装系统还有如下结构的系统，将填充有供给喷雾头的涂料的涂料筒相对上述共同主体部更换安装(参照专利文献2：日本特开2000-176333号公报)。
而且，在对涂装机的共同主体部更换安装喷雾头的场合，使机器人装置的臂动作并将安装在共同主体部的喷雾头安装在喷雾头更换洗净装置的喷雾头把持机构上。在该状态下，机器人装置通过使共同主体部向上侧移动，能够从该共同主体部拆卸使用完的喷雾头。另一方面，安装有喷雾头的共同主体部通过移动至利用机器人装置安装在喷雾头把持机构上的其他喷雾头的安装位置，从而能够安装该喷雾头。
另外，在对涂装机的共同主体部更换安装涂料筒的场合，使机器人装置的臂动作并将涂装机配置在规定的涂料筒更换位置上，并在该更换位置停止臂等的动作。在该状态下，涂料筒更换装置通过利用涂料筒把持装置把持涂料筒并向上侧移动，从而从共同主体部拆卸使用完的涂料筒。另一方面，机器人装置在停止于规定的更换位置的状态下，利用涂料筒更换装置从共同主体部的上侧安装填充有涂料的另一个涂料筒。
然而，在专利文献1记载的涂装系统中，做成通过使涂装机相对固定设置的喷雾头把持机构在上下方向移动而更换喷雾头的结构。
还有，在专利文献2记载的涂装系统中，做成通过使机器人装置的臂停止在规定的更换位置，并将涂装机配置在该更换位置上，从而使用涂料筒更换装置来更换涂料筒的结构。
但是，就用于涂装作业的机器人装置而言，安装在臂前端的涂装机的移动、停止、姿势等的动作控制的反复位置精度通常有数mm左右的误差。因此，机器人装置在进行了规定的涂装作业之后，为了进行喷雾头、涂料筒的更换，即使通过相同的控制指令将涂装机移动到规定的更换位置，实际上涂装机从该更换位置偏移。从而，若仅依靠机器人装置的控制精度来进行该更换作业，则由于此时的更换位置的偏移而对喷雾头、涂料筒与共同主体部之间作用过度的负载，通过相互反复磨损、损伤，存在降低涂装机的寿命的问题。
另外，在涂料筒的更换作业时，由于将涂装机配置在规定的更换位置上，因而，对机器人装置要求极高的动作精度，并且还必须提高设置这些装置时的尺寸精度，存在成本上升的问题。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的问题而提出，本发明的目的在于提供一种在特定的更换位置把持安装在机器人装置上的涂装机的共同主体部，并在该状态下能够进行喷雾头、涂料筒的更换的涂装系统。
而且，本发明的另一目的在于提供一种在把持涂装机的共同主体部时，降低机器人装置的驱动力，并能够将共同主体部准确定位在更换位置上的涂装系统。
本发明的涂装系统包括：用于进行涂装作业的机器人装置；由固定地安装在该机器人装置上的共同主体部及可更换地安装在该共同主体部上的涂料喷雾用的喷雾头构成的涂装机；对可更换地安装在该涂装机的共同主体部上的上述喷雾头供给涂料的涂料筒；将安装在上述涂装机的共同主体部上的使用完的喷雾头与已洗净的喷雾头进行更换，并将已更换的使用完的喷雾头的喷雾头更换洗净装置；以及，把持配置在载置台上的多个填充完的涂料筒中的一个涂料筒，并与位于上述喷雾头更换洗净装置的更换位置上的安装在上述涂装机的共同主体部上的使用完的涂料筒进行更换的涂料筒更换装置。
而且，为了解决上述课题，本发明所采用的结构特征是：设置利用上述机器人装置把持移动到上述喷雾头更换洗净装置的更换位置的上述涂装机的共同主体部，并将该共同主体部定位在上述更换位置的共同主体部把持装置。
通过这样构成，在对涂装机的共同主体部更换并安装喷雾头、涂料筒的场合，机器人装置使涂装机移动到喷雾头更换洗净装置的更换位置。而且，由于在该更换位置设有共同主体部把持装置，因此利用该共同主体部把持装置来把持涂装机的共同主体部。由此，能够吸收由机器人装置的反复位置精度引起的误差、设置了机器人装置时的误差等所引起的位置偏移，能够将涂装机的共同主体部准确定位在喷雾头更换洗净装置的更换位置。
其结果，能够对共同主体部顺利地装卸喷雾头、涂料筒，能够延长它们的寿命。而且，能够提高设置机器人装置时的操作性、加工和设置喷雾头更换洗净装置、涂料筒更换装置时的操作性等。另外，能够降低涂装线整体的成本。
(2)在本发明中，上述共同主体部把持装置也可以做成在能够把持安装在上述机器人装置上的上述涂装机的共同主体部的位置，固并安装在上述喷雾头更换洗净装置上的结构。
由此，共同主体部把持装置能够配置在能把持安装在机器人装置上的涂装机的共同主体部的位置、即机器人装置的动作范围内，仅通过使机器人装置动作就能将涂装机配置在更换位置。此时，由于固定并安装在喷雾头更换洗净装置上的共同主体部把持装置把持安装在机器人装置上的涂装机的共同主体部，因此能够将该共同主体部固定在更换位置。
(3)在本发明中，上述喷雾头更换洗净装置也可以包括：与上述涂料筒更换装置邻接地设置的固定部件；安装在该固定部件上并在更换位置把持上述共同主体部的上述共同主体部把持装置；位于该共同主体部把持装置的下侧并设置成可沿上、下方向和左、右方向移动并把持上述喷雾头进行装卸的喷雾头把持装置；以及，位于上述共同主体部把持装置的侧方并设置成可沿上、下方向移动并洗净由该喷雾头把持装置把持的使用完的喷雾头的洗净装置。
由此，通过由安装在固定部件上的共同主体部把持装置来把持涂装机的共同主体部，从而能够将该涂装机准确定位在更换位置。由此，通过使把持了喷雾头的喷雾头把持装置在上、下方向移动，能够对于共同主体部装卸喷雾头。而且，通过使喷雾头把持装置向左、右方向移动，并将使用完的喷雾头配置在共同主体部把持装置的侧方位置，能够将该喷雾头利用洗净装置洗净。
(4)在本发明中，上述喷雾头把持装置和洗净装置也可以利用设置于上述固定部件上的升降装置，一起在上、下方向移动。
由此，设置于固定部件上的升降装置通过使喷雾头把持装置和洗净装置沿上、下方向移动，能够将用喷雾头把持装置把持的喷雾头从共同主体部拆卸或安装。而且，能够将洗净装置移动到喷雾头的洗净位置。
(5)在本发明中，在利用上述共同主体部把持装置把持上述涂装机的共同主体部时，也可以做成降低上述机器人装置的驱动力，并使上述共同主体部处于自由状态的结构。
由此，在利用共同主体部把持装置把持涂装机的共同主体部时，降低该机器人装置的驱动力至能够维持机器人装置的姿势的程度。由此，能够对抗机器人装置使上述共同主体部处于能自由运动的自由状态。其结果，即使在机器人装置与共同主体部把持装置之间产生了位置偏移的场合，共同主体部把持装置也能修正涂装机的位置，能够将该共同主体部准确地固定在更换位置。
(6)在本发明中，在上述涂装机的共同主体部设置用于对齐旋转方向的位置的对位部，并且上述共同主体部把持装置也可以做成在把持上述共同主体部时利用上述对位部将上述共同主体部定位在旋转方向上的结构。
由此，共同主体部把持装置在把持涂装机的共同主体部时，能够利用该共同主体部的对位部将该共同主体部定位在旋转方向上。其结果，共同主体部把持装置能够以准确的方向将共同主体部配置在准确的更换位置上。
(7)在本发明中，上述涂料筒更换装置也可以构成为，具备在描绘圆弧地以摆动支点为中心在上述载置台上的填充完的涂料筒的配置位置与上述喷雾头更换洗净装置的更换位置之间移动的期间，更换上述涂料筒的摆动臂部。
由此，涂料筒更换装置通过摆动臂部以摆动支点为中心描绘圆弧地移动，从而能够更换配置于载置台上的填充完的涂料筒和配置于喷雾头更换洗净装置的更换位置上的涂装机的使用完的涂料筒。在此，摆动臂部仅通过以描绘圆弧的方式移动，就能更换配置于载置台上的多个填充完的涂料筒。
(8)在本发明中，上述涂料筒更换装置也可以包括：沿着以摆动支点为中心的圆弧排列有上述填充完的涂料筒的上述载置台；设在该载置台上并以上述摆动支点为中心进行圆弧运动的圆弧运动部；设在该圆弧运动部上并上、下运动的升降运动部；以及，基端侧安装在该升降运动部上并在水平方向延伸且成为自由端的前端侧设有涂料筒把持机构的摆动臂部。
通过这样构成，利用摆动臂部的前端侧的涂料筒把持机构把持填充完的涂料筒，并在该状态下利用升降运动部与填充完的涂料筒一起将涂料筒把持机构向上侧移动。而且，利用圆弧运动部将上述涂料筒把持装置沿着以摆动支点为中心的圆弧移动。由此，涂料筒更换装置能够从固定在喷雾头更换洗净装置的更换位置上的涂装机的共同主体部拆卸使用完的涂料筒，或者安装填充完的涂料筒。
附图说明
图1是表示包括本发明的实施方式的涂装系统的车身的涂装线的外观立体图。
图2是图1所示的车身的涂装线的俯视图。
图3是将涂装机以安装在机器人装置的手腕上的状态放大表示的外观立体图。
图4是从图3中的箭头IV-IV方向观察涂装机的纵剖视图。
图5是表示图4中的共同主体部的纵剖视图。
图6是表示图4中的喷雾头的纵剖视图。
图7是表示图4中的涂料筒的纵剖视图。
图8是表示喷雾头更换洗净装置和涂料筒更换装置的正视图。
图9是从图8中的箭头IX-IX方向观察喷雾头更换洗净装置和涂料筒更换装置的右侧视图。
图10是放大表示图8的喷雾头更换洗净装置和涂料筒更换装置的局部剖的放大俯视图。
图11是放大表示图8中的喷雾头更换洗净装置的正视图。
图12是图11所示的喷雾头更换洗净装置的右侧视图。
图13是图11所示的喷雾头更换洗净装置的俯视图。
图14是从图11中的箭头XIV-XIV方向观察到的喷雾头更换洗净装置的剖视图。
图15是表示固定板、升降装置等的正视图。
图16是图15所示的固定板、升降装置等的右侧视图。
图17是表示在共同主体部把持装置的爪部之间配置了涂装机的共同主体部的状态的动作说明图。
图18是从图17中的箭头XVIII-XVIII方向放大表示在共同主体部把持装置的爪部之间配置了涂装机的共同主体部的状态的动作说明图。
图19是表示用共同主体部把持装置的爪部把持了涂装机的共同主体部的状态的动作说明图。
图20是从图19中的箭头X X-X X方向放大表示用共同主体部把持装置的爪部把持了涂装机的共同主体部的状态的动作说明图。
图21是放大表示喷雾头把持装置的把持工具的俯视图。
图22是表示用喷雾头把持装置的把持工具把持了喷雾头的状态的局部剖的放大正视图。
图23是表示在图11中位于左侧的洗净装置的正视图。
图24是从图23中的箭头X XIV-X XIV方向观察洗净装置的右侧视图。
图25是从图10中的箭头X X V-X X V方向观察涂料筒更换装置的剖视图。
图26是从图25中的箭头X X VI-X X VI方向观察涂料筒更换装置的放大剖视图。
图27是从图26中的箭头X X VII-X X VII方向放大观察涂料筒移动装置的放大剖视图。
图28是从图27中的箭头X X VIII-X X VIII方向放大观察圆弧运动部、升降运动部、摆动臂部的放大剖视图。
图29是从表示摆动臂部的涂料筒把持机构的图28中的箭头X XIX-X XIX方向观察的右侧视图。
图30是表示将涂装机向共同主体部把持装置移动的状态的动作说明图。
图31是表示将填充完的涂料筒移动到喷雾头更换洗净装置侧的状态的动作说明图。
图32是表示将使用完的喷雾头从共同主体部分离，并把持了使用完的涂料筒的状态的动作说明图。
图33是表示将喷雾头把持装置向左侧移动，并分离了使用完的涂料筒的状态的动作说明图。
图34是表示将已洗净的喷雾头安装在共同主体部，并将填充完的涂料筒配置在更换位置上的状态的动作说明图。
图35是表示将填充完的涂料筒安装在共同主体部上的状态的动作说明图。
图36是使摆动臂部向上侧移动的状态的动作说明图。
图37是表示将涂装机向涂装待机位置移动，并将使用完的涂料筒移动到涂料筒更换装置侧的状态的动作说明图。
图38是表示用洗净装置洗净使用完的喷雾头的状态的动作说明图。
图39是表示结束了喷雾头的洗净的更换作业的待机状态的动作说明图。
图40是表述喷雾头和涂料筒的更换处理的流程图。
具体实施方式
以下，以涂装汽车车身的情况为例根据图1至图40详细说明本发明的实施方式的涂装系统。
在图1、图2中，标记1是涂装汽车的车身2的涂装线，该涂装线1具有输送上述车身2的传送带装置3。而且，在传送带装置3的途中，配置有位于其左、右方向的两侧的后述的涂装系统11。
标记11表示位于传送带装置3的途中并配置在左、右方向的两侧的涂装系统。该涂装系统11大致包括后述的机器人装置13、涂装机14、喷雾头更换洗净装置31、涂料筒更换装置41。
标记12表示在传送带装置3的左、右方向隔开固定尺寸配置，并与该传送带载置3平行延伸的两条行走轨道。这些行走轨道12用于构成跟踪机构，使后述的机器人装置13追随由传送带装置3输送的车身2移动。
标记13表示配置在行走轨道12上的用于进行涂装作业的机器人装置。该机器人装置13根据示教内容使设在其前端上的后述的涂装机14追随车身2，并对该车身2实施涂装。
而且，机器人装置13通过在行走轨道12上与传送带装置3大致平行地行走的同时，使后述的涂装机14沿着车身2移动，从而能够从车身2的前侧至后侧进行涂装。另外，机器人装置13能够使涂装机14移动并配置在后述的喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。
并且，机器人装置13利用设在行走轨道12上并沿着传送带装置3的输送方向移动的台座13A、可旋转且可摆动地设在该台座13A上的垂直臂13B、可摆动地设在该垂直臂13B的前端上的水平臂13C、以及转动、旋转自如地设在该水平臂13C的前端上的手腕13D，构成为具有多关节的臂的机器人装置。
在这里，机器人装置13在利用后述的共同主体部把持装置33把持涂装机14的共同主体部15时，为了使各臂13B、13C、手腕13D动作而对降低在旋转马达、往复运动驱动器(都未图示)等所产生的驱动力(驱动转矩)进行控制。该控制在对机器人装置13的臂13B、13C、手腕13D等施加了外力的场合，使其根据该外力自由运动。由此，涂装机14的共同主体部15由于成为能在任何方向都自由移动的自由状态，因此共同主体部把持装置33可以使涂装机14向任意方向运动，能够将共同主体部15准确定位在后述的更换位置O。
标记14表示安装在构成机器人装置13的水平臂13C前端的手腕13D上的涂装机。该涂装机14用于涂装车身2，构成为具备后述的旋转喷雾头22的旋转喷雾头型涂装机。而且，涂装机14如图3所示，大致包括后述的共同主体部15、喷雾头19等。
标记15是固定地安装在机器人装置13上的共同主体部，该共同主体部15构成更换安装后述的已洗净的喷雾头19和使用完的喷雾头19′，并且更换安装填充完的涂料筒24和使用完的涂料筒24′的共同的主体部。而且，共同主体部15如图3、图4所示，由安装在水平臂13C前端的手腕13D上的颈部15A和一体形成于该颈部15A的前端上的圆柱状的安装部15B构成。
另外，安装部15B的前侧如图5所示，成为可更换地连接后述的喷雾头19的喷雾头连接部15C。另一方面，安装部15B的后侧成为可更换地嵌合后述的涂料筒24的涂料筒嵌合部15D。再有，在安装部15B的轴中心位置，形成有插入通过涂料筒24的进料管27的进料管插通孔15E。
在这里，如图3、图17、图18等所示，在共同主体部15的安装部15B上形成有一对把持面15F。而且，这些把持面15F成为用于将安装部15B对位于旋转方向和安装在后述的共同主体部把持装置33时的上、下方向上的对位部，这些各把持面15F在安装部15B的径向相对的位置上凹陷地形成。而且，各把持面15F包括在安装部15B的径向互相成平行面的平坦面15F1、设在该平坦面15F1的后侧的一侧倾斜面15F2、以及夹着上述平坦面15F1设在与该一侧倾斜面15F2相反的一侧的另一侧倾斜面15F3。在这里，一侧倾斜面15F2和另一侧倾斜面15F3向安装部15B的径向向外展开倾斜。
而且，各把持面15F如图19所示，被后述的共同主体部把持装置33的旋转方向定位部33D夹住，通过平坦面33D1与平坦面15F1抵接，能够相对通过更换位置O的上、下方向的中心线O1-O1将共同主体部15定位在旋转方向上。另外，在各把持面15F被共同主体部把持装置33的旋转方向定位部33D夹住时，倾斜面15F2、15F3如图20所示，通过与旋转方向定位部33D的倾斜面33D2、33D3抵接，从而能够将共同主体部15定位在上、下方向上。
标记16是设在共同主体部15的颈部15A上的高电压发生器，该高电压发生器16由例如科克罗夫特电路构成。而且，高电压发生器16用于将例如升压至-60～-120kV的高电压通过后述的气动马达21的旋转轴21B等施加在旋转喷雾头22上。
标记17表示用于挤出安装在共同主体部15上的涂料筒24内的涂料的流通挤出液体的共同主体部侧的挤出液体通道，标记18表示位于该挤出液体通道17的途中并设在共同主体部15上的挤出液体阀。该挤出液体阀18用于连通、断开挤出液体通道17，并控制向涂料筒24供给的挤出液体。
接着，标记19表示可装卸地与共同主体部15的喷雾头连接部15C连接的喷雾头(参照图4)。该喷雾头19用于将从后述的涂料筒24供给的涂料向车身2喷雾。而且，喷雾头19准备例如两个，可以适当更换使用。另外，喷雾头19如图6所示，构成为由后述的壳体20、气动马达21、旋转喷雾头22、成形空气环23等构成的旋转喷雾头型的喷雾头。
在这里，在后述的动作说明中，两个喷雾头19中，将洗净了上述涂料的喷雾头作为“已洗净的喷雾头19”。另一方面，将用于涂装作业并附着了上述涂料的喷雾头作为“使用完的喷雾头19′”，以与已洗净的喷雾头19区别。
标记20是形成喷雾头19的外壳的壳体，该壳体20形成为向前侧直径逐渐缩小的锥筒状，其内部成为马达容纳部20A。而且，在壳体20的外周侧，设有例如三个配合孔20B(仅图示两个)。这些配合孔20B如图21、图22所示，用于配合设在后述的喷雾头把持装置35的把持工具35C上的配合突起35E。再有，在壳体20的后端，突出设置定位销20C，该定位销20C通过插入共同主体部15的定位孔(未图示)中，从而定位在旋转方向上。
标记21表示设在壳体20的马达容纳部20A内的气动马达。该气动马达21利用空气涡轮21C以例如3000～150000rpm的高速驱动可旋转地支撑在马达壳体21A内的空心的旋转轴21B旋转。
标记22表示安装在气动马达21的旋转轴21B前端上的旋转喷雾头。该旋转喷雾头22通过利用气动马达21高速旋转，将从涂料筒24的进料管27排出的涂料通过离心力进行微粒化并喷雾。
另外，标记23表示位于旋转喷雾头22的外周侧并安装在壳体20的前端上的成形空气环。该成形空气环23用于喷出将从旋转喷雾头22喷雾的涂料粒子成形为喷雾图案的成形空气。
接着，标记24是可装卸地与共同主体部15的涂料筒嵌合部15D嵌合的涂料筒，该涂料筒24在后述的涂料筒更换装置41的载置台42上按每个颜色载置多个。而且，涂料筒24如图4、图7所示，大致包括后述的罐25、活塞26、进料管27等。
在这里，在后述的动作说明中，多个涂料筒24之中，将在罐25内填充有作为下一个颜色使用的涂料的涂料筒作为“填充完的涂料筒24”。另一方面，将用于涂装作业并在罐25内未残存上一个颜色的涂料的涂料筒作为“使用完的涂料筒24′”，以与填充完的涂料筒24区别。
标记25是涂料筒24的罐，该罐25形成为轴向的两端堵塞的圆筒状的容器。而且，在罐25的后端侧，设有利用后述的摆动臂部48的涂料筒把持机构48B、48C把持的把持突起25A。另外，在罐25内沿轴向可移位地插入嵌合活塞26，该活塞26将罐25内划分为前侧的涂料室25B和后侧的挤出液体室25C。而且，在罐25的前侧，设有将后述的进料管27的涂料供给通道27A与涂料室25B连通的涂料通道25D。
标记27是设在罐25的前侧的进料管，该进料管27，其基端侧固定在罐25的前侧部位。另一方面，如图4所示，进料管27的前端侧在共同主体部15的进料管插通孔15E内延伸，其前端部向旋转喷雾头22开口。而且，在进料管27内，如图7所示形成有与罐25的涂料室25B连通的涂料供给通道27A。再有，在进料管27的前端侧，使上述涂料供给通道27A的直径缩小并设有阀座部27B。
标记28是与挤出液体室25C连通并设在罐25上的涂料筒侧的挤出液体通道，该挤出液体通道28如图4所示，在将涂料筒24与共同主体部15的涂料筒嵌合部15D已嵌合时，与共同主体部侧的挤出液体通道17连通。
另外，标记29是设在罐25的前侧部位上的涂料阀，该涂料阀29用于进行从进料管27向喷雾头29供给的涂料的接通、断开的控制。而且，涂料阀29包括可沿轴向移位的活塞29A和从该活塞29A在进料管27的涂料供给通道27A内延伸、且前端落座在阀座部27B上或从其离开的阀芯29B。
接着，参照图2、图8至图39对设在机器人装置13上的涂装机14的共同主体部15更换安装两个喷雾头19、19′，并且洗净已拆卸的使用完的喷雾头19′的喷雾头更换洗净装置31的结构进行说明。
即，标记31是根据本实施方式的喷雾头更换洗净装置，该喷雾头更换洗净装置31如图2所示，配置在机器人装置13的动作范围内不防碍涂装作业的位置、例如行走轨道12与涂装间的壁面(未图示)的间隙内。该喷雾头更换洗净装置31用于将安装在涂装机14的共同主体部15上的使用完的喷雾头19′与已洗净的喷雾头19进行更换，并且洗净已拆卸的使用完的喷雾头19′。从而，喷雾头更换洗净装置31如图11至图13所示，包括后述的固定板32、共同主体部把持装置33、升降装置34、喷雾头把持装置35、洗净装置36、37等。
标记32表示成为喷雾头更换洗净装置31的基座的作为固定部件的固定板。该固定板32形成为在上、下方向延伸的板状的构造物。而且，固定板32如图8、图12所示，例如其后面侧固定地安装在后述的涂料筒更换装置41的载置台42的前面，其下侧与地板等抵接。
标记33表示共同主体部把持装置，该共同主体部把持装置33固定并安装在能够把持安装于机器人装置13上的涂装机14的共同主体部15的位置、即如图14等所示固定板32的上侧部位。该共同主体部把持装置33在对涂装机14的共同主体部15更换安装喷雾头19、涂料筒24的场合，将共同主体部15定位并固定在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。
在这里，所谓喷雾头更换洗净装置31的更换位置O是指，如图11、图13、图17、图18中用点划线表示的那样，利用设在后述的共同主体部把持装置33的各爪部33C上的旋转方向定位部33D把持共同主体部15的把持面15F的场所。而且，由于共同主体部把持装置33固定并安装在固定板32上，因此该更换位置O规定为由一对爪部33C包围的不动的特定位置(特定空间)。因此，在利用共同主体部把持装置33把持了共同主体部15时，该共同主体部15在通过更换位置O的中心的上、下方向的中心线O1-O1上保持在特定的位置。
而且，如图13所示，共同主体部把持装置33大致包括：安装在固定板32的前面上部侧并向前方突出的安装支架33A、横卧方式安装在该安装支架33A的前端部的驱动器33B、以左、右方向相对的状态安装在该驱动器33B上并且相互接近、离开的一对爪部33C、以及互相相对地安装在该各爪部33C上的旋转方向定位部33D。在这里，驱动器33B具有例如通过气缸、马达等接近、离开的驱动部(都未图示)，通过在该各驱动部安装爪部33C，就能够使该各爪部33C进行把持动作。
另外，如图19、图20所示，各爪部33C夹住并固定构成利用机器人装置13运送到喷雾头更换洗净装置31的更换位置O的涂装机14的共同主体部15的安装部15B。而且，在各爪部33C的基端侧和前端侧，分别设有与通过更换位置O的上、下方向的中心线O1-O1平行的倾斜面33C1。这些倾斜面33C1在用各爪部33C夹住了共同主体部15的安装部15B时，引导该安装部15B使其与喷雾头更换洗净装置31的更换位置O一致。
再有，各旋转方向定位部33D包括：与中心线O1-O1平行且夹着中心线O1-O1形成互相面对的平行面的平坦面33D1、设在该平坦面33D1的上侧的一侧倾斜面33D2、以及夹着上述平坦面33D1并设在与该一侧倾斜面33D2相反一侧的另一侧倾斜面33D3。在这里，一侧倾斜面33D2以与设在共同主体部15上的把持面15F的一侧倾斜面15F2大致相同的角度倾斜，另一侧倾斜面33D3以与把持面15F的另一侧倾斜面15F3大致相同的角度倾斜。
由此，各旋转方向定位部33D在利用各爪部33C夹住共同主体部15的安装部15B时，与形成于该安装部15B的把持面15F抵接，将共同主体部15自动地定位在更换位置O。即，如图19所示，各旋转方向定位部33D通过使其平坦面33D1与设在共同主体部15上的把持面15F的平坦面15F1抵接，从而将共同主体部15自动地定位在旋转方向上。而且，如图20所示，通过使各倾斜面33D2、33D3与把持面15F的各倾斜面15F2、15F3抵接，从而将共同主体部15自动地定位在上、下方向上。
在这里，在利用共同主体部把持装置33的各爪部33C、旋转方向定位部33D把持共同主体部15的安装部15B时，进行图40的流程图的步骤4所示的控制。即，在利用旋转马达、往复移动驱动器(都未图示)等驱动机器人装置13的臂13B、13C、手腕13D时，控制机器人装置13以使其减小旋转转矩等的驱动力。由此，利用外力使臂13B、13C、手腕13D自由运动。其结果，涂装机14的共同主体部15成为可以利用外力向任意方向运动的自由状态。
从而，安装在固定板32上的共同主体部把持装置33通过用各爪部33夹住利用机器人装置13运送的共同主体部15的安装部15B，从而能利用各倾斜面33C1修整与机器人装置13的位置偏移，并将共同主体部15的安装部15B定位在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。
而且，如图17所示，在共同主体部15向旋转方向产生了位置偏移的场合，则使共同主体部把持装置33的各旋转方向定位部33D的平坦面33D1与形成于安装部15B的各把持面15F的平坦面15F1抵接。由此，如图19所示，共同主体部把持装置33能够修正共同主体部15的旋转方向的位置偏移。
再有，在各旋转方向定位部33D把持共同主体部15的把持面15F时，旋转方向定位部33D的各倾斜面33D2、33D3与把持面15F的各倾斜面15F2、15F3抵接。由此，如图18所示，即使在共同主体部15在上、下方向产生了位置偏移的场合，如图20所示，共同主体部把持装置33也能够修正共同主体部15的上、下方向的位置偏移。
由此，共同主体部把持装置33能够将涂装机14以准确的方向自动地定位在喷雾头更换洗净装置31的正确的更换位置O，在对共同主体部15安装、拆卸喷雾头19、涂料筒24时，能够防止它们互相干涉而作用过度的负载。
接着，标记34是设在固定板32的前面侧的升降装置，该升降装置34用于将后述的喷雾头把持装置35、洗净装置36、37在上、下方向移动。而且，如图11至图16所示，升降装置34大致包括：与固定板32的前侧面对设置的安装板34A、设在该安装板34A与固定板32之间并将该安装板34A沿上、下方向可移动地引导的导轨34B、使上述安装板34A沿上、下方向移动的滚珠丝杠装置34C以及安装在固定板32的上侧部位并驱动该滚珠丝杠装置34C的马达34D。
而且，升降装置34通过利用马达34D驱动滚珠丝杠装置34C旋转，则使喷雾头把持装置35、洗净装置36、37与安装板34A一起移动到后述的上、下方向的三个位置(A位置、B位置、C位置)。
标记35表示安装在升降装置34的安装板34A上的喷雾头把持装置。该喷雾头把持装置35大致包括：以横卧方式安装在安装板34A的下侧部位的汽缸装置35A、沿左、右方向可移动地安装在该汽缸装置35A上的大致T字形的移动板35B、位于该移动板35B的左侧并向前突出的U字形的把持工具35C以及位于该移动板35B的右侧并向前突出的U字形的把持工具35D。在这里，汽缸装置35A使用例如利用了气压、磁力等的被称为无杆汽缸的驱动器。
另外，在左、右的把持工具35C、35D上，如图21所示，在左、右位置和里部位置的三个位置上设有可突出的配合突起35E。而且，如图22所示，各配合突起35E在把持工具35C、35D上配置了喷雾头19时，通过空气的供给而向该喷雾头19突出。由此，各配合突起35E与形成于喷雾头19的壳体20上的配合孔20B配合，从而固定该喷雾头19。
而且，喷雾头把持装置35如图13所示，左侧的把持工具35C的中心线P1-P1与右侧的把持工具35D的中心线P2-P2的间隔设定为尺寸W1。这一对把持工具35C、35D的间隔尺寸W1是后述的洗净装置36、37的间隔尺寸W2的一半(W1＝W2/2)。
另外，喷雾头把持装置35在共同主体部把持装置33把持涂装机14的共同主体部15时，如图30所示，利用升降装置34配置在最上侧的A位置。在该A位置，如图31所示，在利用共同主体部把持装置33把持共同主体部15的大致同时，能够利用把持工具35C(35D)把持使用完的喷雾头19′。
另外，如图32所示，喷雾头把持装置35通过下降至B位置，能够从共同主体部15拆卸喷雾头19′。而且，在B位置，如图33所示，能够利用汽缸装置35A与移动板35B一起将把持在把持工具35C(35D)上的喷雾头19向左方向移动。
在这里，在利用汽缸装置35A将移动板35B向右侧移动了时，如图32所示，左侧的把持工具35C的中心线P1-P1位于共同主体部把持装置33的通过更换位置O的中心线O1-O1的位置，右侧的把持工具35D的中心线P2-P2位于右侧的洗净装置37的中心线Q2-Q2的位置。另一方面，如图33所示，喷雾头把持装置35在利用汽缸装置35A将移动板35B向左侧移动了时，使左侧的把持工具35C的中心线P1-P1位于后述的左侧的洗净装置36等的中心线Q1-Q1，右侧的把持工具35D的中心线P2-P2位于共同主体部把持装置33的通过更换位置O的中心线O1-O1的位置。
再有，喷雾头把持装置35如图38所示，通过较大地下降至C位置，能够将把持在把持工具35C(35D)上的使用完的喷雾头19′插入到后述的废液回收器38内。
标记36表示设在升降装置34的安装板34A的左侧的左侧的洗净装置，该洗净装置36向后述的上、下方向的两个位置(D位置、E位置)运动。而且，该洗净装置36如图23、图24所示，大致包括：以横卧方式安装在安装板34A的左侧部位的汽缸装置36A、沿上、下方向可移动地安装在该汽缸装置36A上的大致长方形的移动板36B以及在该移动板36B的上端部以向前侧突出的状态安装的洗净工具36C。在这里，汽缸装置36A使用利用了例如气压、磁力等的被称为无杆汽缸的驱动器。
另外，洗净工具36C具有向喷雾头19的旋转喷雾头22喷出洗净液体的洗净液体管36D。而且，在洗净工具36C上，除了设有将洗净液体管36D内的通道连通、断开的洗净阀之外，为了驱动气动马达21还设有输送加压空气的驱动空气通道、输送成形空气的成形空气通道(都未图示)等。而且，洗净工具36C、洗净液体管36D配置在中心线Q1-Q1上。
另一方面，标记37表示设在升降装置34的安装板34A的右侧的右侧的洗净装置，该洗净装置37也向上、下方向的两个位置(D位置、E位置)运动。而且，该右侧的洗净装置37与上述左侧的洗净装置36同样，大致包括：汽缸装置37A、移动板37B、洗净工具37C、洗净液体管37D。另外，洗净工具37C、洗净液体管37D配置在中心线Q2-Q2上。由此，如图13所示，左侧的洗净装置36与右侧的洗净装置37的间隔为尺寸W2。
这样，左、右的洗净装置36、37利用汽缸装置36A、37A将洗净工具36C、37C移动到安装板34A的上方的D位置(图31等所示的位置)和与废液回收器38接近的下侧的E位置(图38所示的位置)这两个位置。
而且，洗净工具36C、37C在上侧的D位置处于待机位置，在下侧的E位置处于将洗净工具36C、37C的洗净液体管36D、37D插入到使用完的喷雾头19′的洗净位置。在该洗净位置，通过从洗净液体管36D、37D喷出洗净液体，能够洗净附着在喷雾头19′上的涂料。
标记38、38是设在左、右的洗净装置36、37的下方的左、右的废液回收器，该各废液回收器38由与洗净工具36C、37C大致同轴地配置的有底圆筒状的容器构成。而且，左、右的废液回收器38用于在利用洗净装置36、37洗净了喷雾头19时，回收洗净废液以防止向周围飞散。另外，在各废液回收器38的内部，设有向旋转喷雾头22、成形空气环23等的外周面喷出洗净液体的喷嘴(未图示)，利用从该喷嘴喷射的洗净液体能够洗净附着在旋转喷雾头22、成形空气环23等的外周面上的涂料。
接着，参照图8～图10、图25～图29对在设置于机器人装置13上的涂装机14的共同主体部15更换安装多个涂料筒24的涂料筒更换装置41的结构进行说明。
即，标记41表示设在喷雾头更换洗净装置31的后侧的涂料筒更换装置。该涂料筒更换装置41用于更换安装在涂装机14的共同主体部15上的使用完的涂料筒24′和填充有涂料的填充完的涂料筒24。而且，涂料筒更换装置41如图25、图26所示，大致包括后述的载置台42、涂料填充装置43、涂料筒移动装置44等。
标记42是形成涂料筒更换装置41的主体部的载置台，该载置台42用于并排配置多个涂料筒24。而且，载置台42设在能够使后述的摆动臂部48移动的动作范围内。在这里，载置台42包括：组装成沿左、右方向(车身2的输送方向)尺寸较长的长方体状的支架体42A、靠近该支架体42A的中间部下侧大致水平地安装的长方形的下侧搁板42B以及靠近上述支架体42A的中间部上侧大致水平地安装的长方形的上侧搁板42C。
另外，如图10所示，在上侧搁板42C上形成有位于靠近前侧的位置并向左、右方向延伸的长槽42D。而且，该长槽42D允许后述的圆弧运动部46的转动支柱46B在左、右方向上直线地移动。再有，载置台42利用由薄板构成的装饰盖42E(在图1、图2中图示)覆盖。
标记43表示设在载置台42的下侧搁板42B上的多个涂料填充装置(参照图25、图26)。该多个涂料填充装置43用于对使用完的涂料筒24′填充与上一个颜色的涂料相同颜色的涂料，该涂料填充装置43仅设置与填充的涂料的种类相对应的数量。另外，涂料填充装置43分别与涂料的供给与源(未图示)连接。而且，在涂料填充装置43上以可从上侧插入进料管27的方式安装有使用完的涂料筒24′，在该状态下例如通过进料管27的涂料供给通道27A对罐25的涂料室25B填充涂料。
在这里，多个涂料填充装置43如图26中用虚线表示，以利用后述的圆弧运动部46移动摆动臂部48时的摆动支点Sp为中心，在以半径尺寸R描绘的圆弧S上排列配置例如4个。再有，涂料填充装置43以在载置台42的宽度方向(前、后方向)沿着圆弧S排列的4个为一列，从作为载置台42的长度方向的左侧向右侧且从圆弧S1到圆弧S6以大致等间隔配置例如6列。
标记44是设在载置台42上的涂料筒移动装置，该涂料筒移动装置44在载置台42的涂料填充装置43与配置在更换位置O上的涂装机14的共同主体部15之间将填充完的涂料筒24、使用完的涂料筒24′以描绘圆弧的方式摆动并交接。而且，涂料筒移动装置44包括后述的直线运动部45、圆弧运动部46、升降运动部47、摆动臂部48等。
标记45是设在载置台42的上侧搁板42C上的直线运动部，该直线运动部45用于使后述的圆弧运动部46、升降运动部47及摆动臂部48向作为载置台42的长度方向的左、右方向直线地移动。在这里，如图10、图25所示，直线运动部45大致包括：在隔着上侧搁板42C的位置沿左、右方向伸长地设置的一对导轨45A、可移动地安装在该各导轨45A上的移动台45B、位于后侧的导轨45A与长槽42D之间设置的滚珠丝杠装置45C以及设在上侧搁板42C的右侧并驱动该滚珠丝杠装置45C的马达45D。在这里，如图27所示，滚珠丝杠装置45C包括丝杠轴45C1和安装在移动台45B的下面并与丝杠轴45C1螺纹配合的块45C2。
标记46表示安装在直线运动部45的移动台45B上的圆弧运动部。该圆弧运动部46通过将后述的摆动臂部48以摆动支点Sp为中心在水平面上摆动(旋转运动)，从而使前端侧的涂料筒把持机构48B以圆弧状移动(圆弧运动)。而且，如图27所示，圆弧运动部46大致包括：固定设置在移动台45B的大致中央的固定筒46A、在该固定筒46A内以上、下方向为轴线可转动地设置的圆筒状的转动支柱46B以及安装在上述移动台45B上并转动该转动支柱46B的转动用马达46C。
在这里，转动支柱46B通过轴承46B1可转动地支撑在固定筒46A上。而且，在转动支柱46B的上端部外周侧设有齿轮46B2，该齿轮46B2与转动用马达46C的齿轮46C1啮合。由此，在驱动了转动用马达46C旋转时，可鄙通过齿轮46C1、46B2使转动支柱46B转动。从而，圆弧运动部46能够以简单的构造使后述的摆动臂部48摆动(旋转运动)。
标记47是设在圆弧运动部46的转动支柱46B上的升降运动部，该升降运动部47用于使后述的摆动臂部48沿上、下方向移动(上、下运动)。即，如图27、图28所示，升降运动部47大致包括：固定在圆弧运动部46的转动支柱46B的内周侧并从该转动支柱46B向下延伸设置的导向部47A；沿上、下方向可移动地安装在该导向部47A上的升降块47B；在上述导向部47A内沿上、下方向延伸且可旋转地设置，并与该升降块47B的螺纹配合部47B1螺纹配合的丝杠轴47C；以及安装在直线运动部45的移动台45B上，并驱动该丝杠轴47C旋转的升降用马达47D。而且，在升降块47B上安装有摆动臂部48的臂主体48A。
标记48表示设在升降运动部47的升降块47B上的摆动臂部。该摆动臂部48用于把持排列在载置台42的上侧搁板42C上的涂料筒24。而且，如图28、图29所示，摆动臂部48大致包括：从升降块47B沿水平方向延伸的臂主体48A、在该臂主体48A的前端部在左、右并排设置的左侧的涂料筒把持机构48B、右侧的涂料筒把持机构48C。
另外，在左侧的涂料筒把持机构48B上，设有通过驱动器(未图示)可相互接近、离开的一对爪部48B1。而且，一对爪部48B1用于通过相互接近而把持设在涂料筒24的罐25上的把持突起25A。同样，在右侧的涂料筒把持机构48C上，也设有通过驱动器(未图示)可相互接近、离开的一对爪部48C1。在这里，各涂料筒把持机构48B、48C配置在从圆弧运动部46的摆动支点Sp具有半径尺寸R的位置上。
在这里，涂料筒移动装置44利用直线运动部45使摆动臂部48向载置台42的长度方向(左、右方向)直线运动，利用圆弧运动部46使摆动臂部48摆动(圆弧运动)的同时，利用升降运动部47使其升降(上、下运动)。由此，涂料筒移动装置44能够将安装在涂料填充装置43上的填充完的涂料筒24移动到通过喷雾头更换洗净装置31的更换位置O的上、下方向的中心线O1-O1上。而且，还能够将使用完的涂料筒24′返回到涂料填充装置43。
此时，圆弧运动部46使摆动臂部48的涂料筒把持机构48B上升至F位置(图31、图37所示的位置)，在拔出和插入涂料筒24、24′时使涂料筒把持机构48B从F位置下降至G位置(图32、图35所示的位置)。另一方面，在替换使用完的涂料筒24′和填充有涂料的涂料筒24时，由于不存在成为障碍的涂料筒24′，因此能够使上升停止在比F位置还低的H位置(图33、图34所示的位置)进行替换作业。
本实施方式的涂装系统11具有如上所述的结构，以下，叙述其动作。
首先，对利用传送带装置3输送的车身2进行涂装的场合予以说明。在该场合，使机器人装置13沿着行走轨道12动作的同时，用该机器人装置13进行涂装作业。此时，在共同主体部15的喷雾头连接部15C连接已洗净的喷雾头19，将填充有所需颜色的涂料的填充完的涂料筒24嵌合到涂料筒嵌合部15D上。由此，可以由共同主体部15、喷雾头19及涂料筒24构成涂料筒式旋转喷雾头型涂装机14。
另外，在用涂装机14进行涂装的场合，使机器人装置13动作并使喷雾头19的旋转喷雾头22面对车身2。而且，利用气动马达21以高速使旋转喷雾头22旋转的同时，从成形空气环23喷出成形空气。再有，将由高电压发生器16产生的高电压通过气动马达21施加在旋转喷雾头22上。在该状态下，打开挤出液体阀18和涂料阀29，利用挤出液体将涂料筒24的罐25内的涂料从进料管27向旋转喷雾头22喷出。由此，旋转喷雾头22能够使涂料带有高电压的同时对其进行雾化，并将该雾化了的涂料向车身2喷雾。
然后，在结束了车身2的涂装之后，将使用完的喷雾头19′、使用完的涂料筒24′更换为已洗净的喷雾头19、填充有涂料的填充完的涂料筒24。
下面，对喷雾头19、涂料筒24的更换作业，基于图40所示的流程图，并参照图30至图39的动作说明图进行详细说明。
首先，如上所述，在结束了由涂装机14进行的车身2的涂装作业之后(步骤1)，如图30所示，使机器人装置13动作而将涂装机14移动用点划线表示的喷雾头更换洗净装置31的更换位置O(步骤2)。在该更换位置O，如图中的双点划线所示，涂装机14的共同主体部15配置在喷雾头更换洗净装置31的共同主体部把持装置33的各爪部33C之间。而且，使用完的喷雾头19′配置在喷雾头把持装置35的把持工具35C、35D之中可用图30中的左侧的把持工具35C把持的位置。
其次，转移到步骤3，判定涂装机14是否到达喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。此时，如图30中用双点划线所示，在判定为涂装机14到达了喷雾头更换洗净装置31的更换位置O的场合，转移到步骤4。
在步骤4中，降低机器人装置13的驱动力。在这里，涂装系统11虽然要将涂装机14准确地配置在更换位置O，但由于各种原因实际上也有从更换位置O偏移的情况。于是，在该步骤4中，降低使机器人装置13的各臂13B、13C、手腕13D动作的旋转马达、往复运动驱动器(都未图示)等的驱动力。即，在步骤4中，将机器人装置13控制成若对涂装机14施加外力就能使共同主体部15自由运动。由此，涂装机14处于自由运动的自由状态。
在下一个步骤5中，如图31所示，若利用机器人装置13使涂装机14移动到喷雾头更换洗净装置31的更换位置O，则利用共同主体部把持装置33的左、右的爪部33C把持涂装机14的共同主体部15的安装部15B。即，在用共同主体部把持装置33的左、右的爪部33C把持涂装机14的共同主体部15时，预先在步骤4中使涂装机14处于自由状态。从而，在用各爪部33C把持了共同主体部15的安装部15B时，可以利用各倾斜面33C1修正与机器人装置13之间的位置偏移，并且将共同主体部15的安装部15B准确定位在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。
而且，在共同主体部15沿旋转方向发生了位置偏移的场合，通过将形成于安装部15B上的把持面15F的平坦面15F1用各旋转方向定位部33D的平坦面33D1夹住，就能够自动修正共同主体部15的旋转方向的位置偏移。其结果，如图31所示，共同主体部把持装置33能够在中心线O1-O1上的特定于各爪部33C之间的更换位置O，以准确的方向及准确的高度位置固定共同主体部15。
在这里，使安装在机器人装置13上的涂装机14处于自由状态的步骤4和把持涂装机14的共同主体部15的步骤5基本上同时进行。而且，步骤4和步骤5也可以通过调换顺序，在把持了涂装机14的共同主体部15之后，使安装在机器人装置13上的共同主体部15处于自由状态。
在正进行该步骤4、5的期间，使涂料筒更换装置41开始动作。即，如图31所示，构成涂料筒更换装置41的摆动臂部48的左、右的涂料筒把持机构48B、48C中，用右侧的涂料筒把持机构48C把持填充完的涂料筒24，并将该涂料筒把持机构48C向喷雾头更换洗净装置31一侧移动。此时，升降运动部47为了防止把持的填充完的涂料筒24的进料管27与障碍物接触而使其移动到高的F位置，将未把持涂料筒24的左侧的涂料筒把持机构48B在中心线O1-O1上配置在更换位置O的上方。
然后，在步骤6中，如图32所示，用喷雾头把持装置35的把持工具35C把持使用完的喷雾头19′，使喷雾头把持装置35下降至B位置并从共同主体部15拆卸。另外，在步骤7中，使摆动臂部48下降至G位置，用左侧的涂料筒把持机构48B把持使用完的涂料筒24′。然后，如图33所示，利用升降运动部47，使摆动臂部48上升至H位置，并从共同主体部15拔出使用完的涂料筒24′。
在这里，进行将使用完的喷雾头19′从共同主体部15拆卸的作业的步骤6和进行将使用完的涂料筒24′从共同主体部15拆卸的作业的步骤7，也可以调换顺序，也可以同时进行。
然后，在从喷雾头19′拔出涂料筒24′的进料管27之后，如图33所示，利用汽缸装置35A将把持在左侧的把持工具35C上的使用完的喷雾头19′移动到左侧的洗净装置36的中心线Q1-Q1，将把持在右侧的把持工具35D上的已洗净的喷雾头19移动到中心线O1-O1上且更换位置O的下方。
接着，在步骤8中，如图34所示，使喷雾头把持装置35的把持工具35D上升至A位置，并将把持在该把持工具35D上的已洗净的喷雾头19安装在共同主体部15上。而且，将摆动臂部48的各涂料筒把持机构48B、48C向左侧移动，并将用右侧的涂料筒把持机构48C把持的填充完的涂料筒24配置在中心线O1-O1上且更换位置O的上方。此时，升降运动部47使涂料筒把持机构48B、48C仅上升至比F位置低的H位置，因此能够缩短移动所需的时间。
然后，在将填充完的涂料筒24配置在更换位置O的上方之后，转移到步骤9。在该步骤9中，如图35所示，使涂料筒把持机构48C下降至G位置，并将填充完的涂料筒24安装在共同主体部15上。然后，如图36所示，将上述涂料筒24从涂料筒把持机构48C分离，并使该涂料筒把持机构48C上升到F位置。
另外，进行将已洗净的喷雾头19安装在共同主体部15上的作业的步骤8和进行将填充完的涂料筒24安装在共同主体部15上的作业的步骤9，与上述步骤6和步骤7的情况相同，既可以调换顺序，也可以同时进行。
这样一来，在共同主体部15上安装已洗净的喷雾头19和填充完的涂料筒24而结束了涂装机14的准备之后，转移到步骤10。在该步骤10中，解除对机器人装置13的驱动力的降低控制。而且，解除利用共同主体部把持装置33的对共同主体部15的把持，并解除利用喷雾头把持装置35的对喷雾头19的把持。在该状态下，如图37所示，将把持了使用完的涂料筒24′的摆动臂部48向涂料筒更换装置41的载置台42的方向移动。而且，以通常的驱动力来控制机器人装置13，并将涂装机14移动到车身2侧的涂装待机位置。
另一方面，在步骤11中，如图38所示，利用升降装置34使喷雾头把持装置35C下降至C位置，并将使用完的喷雾头19′的前端侧插入到废液回收器38内。而且，使左侧的洗净装置36的洗净工具36C下降至E位置，将洗净液体管36D插入使用完的喷雾头19′。在该状态下，通过从洗净装置36的洗净液体管36D喷出洗净液体，不会使废液向周围分散，就能够洗净旋转喷雾头22等。
而且，在结束了喷雾头19的洗净之后，如图39所示，使喷雾头把持装置35上升至A位置，并使洗净装置36上升至D位置。由此，能够采取用于进行下一次进行的喷雾头19、19′、涂料筒24、24′的更换作业的准备姿势。
如上所述，根据本实施方式的结构为，在喷雾头更换洗净装置31的固定板32上安装共同主体部把持装置33，并且在利用该共同主体部把持装置33更换喷雾头19、涂料筒24时能把持涂装机14的共同主体部15并对其进行定位。由此，在对涂装机14的共同主体部15更换安装喷雾头19、涂料筒24的场合，能够利用共同主体部把持装置33把持共同主体部15。这样，能够用共同主体部把持装置33将共同主体部15定位在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O。
从而，在本实施方式中，共同主体部把持装置33能够吸收由使机器人装置13的臂13B、13C等动作时的反复位置精度所产生的位置偏移、在设置了机器人装置13、喷雾头更换洗净装置31、涂料筒更换装置41时的位置偏移。由此，在进行喷雾头19、涂料筒24的更换作业时，能够将涂装机14准确定位在每次都不动的特定位置的更换位置O。
其结果，相对准确定位在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O的共同主体部15，能够自然地顺利装卸喷雾头19、涂料筒24。而且，能够抑制共同主体部15、喷雾头19、涂料筒24的磨耗、损伤，能够提高耐久性、可靠性。还有，能够减少涂装线1的维持管理费用等。
另外，通过将涂装机14的共同主体部15准确定位在喷雾头更换洗净装置31的更换位置O，能够提高设置机器人装置13时的操作性、加工、设置喷雾头更换洗净装置31、涂料筒更换装置41时的操作性等。再有，能够降低涂装线1整体的成本。
而且，通过在固定板32上固定地安装共同主体部把持装置33，能够将共同主体部15每次定位在相同的位置上。从而，喷雾头更换洗净装置31、涂料筒更换装置41能够对被准确定位的共同主体部15，顺利地安装和拆卸喷雾头19、涂料筒24。
另一方面，根据本实施方式，在利用共同主体部把持装置33把持共同主体部15时，将用于将机器人装置13的各臂13B、13C、手腕13D固定成所需的姿势的驱动力(驱动转矩)，降低至只要施加外力就能使共同主体部15自由运动的程度。由此，安装在手腕13D上的涂装机14能够处于可利用外力向任意方向运动的自由状态。其结果，即使在涂装机14与共同主体部把持装置33之间产生了位置偏移的场合，共同主体部把持装置33也不会受到机器人装置13的驱动力的干扰，能够将涂装机14的共同主体部15准确固定在更换位置O。
而且，共同主体部15做成设置把持面15F的结构。另一方面，在共同主体部把持装置33上设有：把持共同主体部15并定位在更换位置O的一对爪部33C以及设在该各爪部33C上并与上述共同主体部15的把持面15F抵接而将该共同主体部15定位在旋转方向和上、下方向上的旋转方向定位部33D。
由此，共同主体部把持装置33能够将涂装机14的共同主体部15定位在准确的更换位置O，并以准确的方向自动地定位在准确的上、下方向的位置上。其结果，在将喷雾头19、涂料筒24在共同主体部15上安装和拆卸时，不会作用过度的负载就能够顺利地装卸，能够提高可靠性、寿命等。
另外，涂料筒更换装置41通过利用圆弧运动部46使摆动臂部48摆动，同时利用直线运动部45使其沿载置台42的长度方向(左、右方向)直线移动，从而能够以简单的构造使涂料筒24在与更换位置O之间移动。从而，与专用的机器人装置、XY工作台比较，能够使用于移动涂料筒24的结构小型化，因此涂装系统11在设置困难的狭小空间内也能设置。
再有，根据本实施方式，涂料筒更换装置41包括：在载置台42的长度方向(左、右方向)使摆动臂部48直线地移动的直线运动部45、使摆动臂部48在水平面上摆动(圆弧运动)的圆弧运动部46、安装在该圆弧运动部46上并使摆动臂部48在上、下方向移动(上、下运动)的升降运动部47以及安装在该升降运动部47上并把持涂料筒24的摆动臂部48。由此，设在摆动臂部48上的涂料筒把持机构48B、48C能够利用圆弧运动部46在载置台42的长度方向(左、右方向)和宽度方向(前、后方向)移动。
其结果，涂料筒更换装置41与使用了例如机器人装置、XY工作台等的结构比较，通过圆弧运动部46能够简化整体构造。再有，即使在增加了配置于载置台42上的涂料筒24的数量的场合，仅延长直线运动部45的导轨45A就能简单地对应涂料筒24的增加。
另外，在本实施方式中，喷雾头更换洗净装置31的固定板32以固定安装在涂料筒更换装置41的载置台42上的情况为例进行了说明。但是，本发明不限定于此，只要是在摆动臂部48的涂料筒把持机构48B、48C到达的范围，也可以做成将上述固定板32与涂料筒更换装置41的载置台42另行独立设置的结构。
而且，在本实施方式中，喷雾头19以构成为具备旋转喷雾头22的旋转喷雾头型的喷雾头的情况为例进行了说明。但是，本发明不限定于此，也可以是例如设置具备空气雾化喷嘴、液压雾化喷嘴等的其他喷雾头的结构。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
基于PCT条约第19条(1)的声明
本发明将权利要求1的一部分合并到权利要求2中，明确了将共同主体部把持装置安装到喷雾头更换洗净装置上的结构。
对此，专利文献1(JP2000—176333A)则是利用涂料筒更换装置(51)将涂料筒(25)更换并安装在涂装用机器人(1)上。但是，在专利文献1中，与本发明相对应的共同主体部和共同主体部把持装置的结构本身并未公开。
另外，专利文献2(JP2001—79463A)公开了将涂料筒(32)和钟型喷雾头(42)可更换地对共同主体部(11)进行安装的结构。但是，专利文献2并未公开把持钟型喷雾头(42)、把持共同主体部(11)的结构。
另外，专利文献3(JP2001—225290A)的结构是利用上部爪手(21)和下部爪手(23)把持浮动工具(10)，而不是把持6轴多关节机器人(16)。
另外，专利文献4(JP2006—150544A)是相对喷枪支撑体(13)将一方的喷枪(3a)更换并安装到另一方的喷枪(3b)上的结构，与本发明那样，将喷雾头和涂料筒分别对共同主体部进行更换并安装的结构完全不同。
再有，专利文献5(JP2005—87811A)仅仅是利用可摆头的操作单元(27)将储料器(26)内的涂料筒(4)更换并安装到静电涂装机(1)上。
因此，专利文献1—5对如本发明那样，利用将共同主体部把持装置把持共同主体部的结构以及在把持该共同主体部的状态下，利用喷雾头更换洗净装置更换喷雾头，利用涂料筒更换装置更换涂料筒的结构没有任何启示和借鉴。
再有，对权利要求7指出了记载不清楚，经补正后这点已经清楚。
1.(补正后)一种涂装系统，包括：
用于进行涂装作业的机器人装置(13)；
由固定地安装在该机器人装置(13)上的共同主体部(15)及可更换地安装在该共同主体部(15)上的涂料喷雾用的喷雾头(19)、(19′)构成的涂装机(14)；
对可更换地安装在该涂装机(14)的共同主体部(15)上的上述喷雾头(19)供给涂料的涂料筒(24)、(24′)；
将安装在上述涂装机(14)的共同主体部(15)上的使用完的喷雾头(19′)与已洗净的喷雾头(19)进行更换，并洗净已更换的使用完的喷雾头(19′)的喷雾头更换洗净装置(31)；以及，
把持配置在载置台(42)上的多个填充完的涂料筒(24)中的一个涂料筒(24)，并与位于上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)上的安装在上述涂装机(14)的共同主体部(15)上的使用完的涂料筒(24′)进行更换的涂料筒更换装置(41)；其特征在于：
在上述喷雾头更换洗净装置(31)上设置利用上述机器人装置(13)把持移动到上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)的上述涂装机(14)的共同主体部(15)，并将该共同主体部(15)定位在上述更换位置(O)的共同主体部把持装置(33)。
2.(补正后)根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述共同主体部把持装置(33)做成在上述机器人装置(13)的动作范围内，固定并安装在上述喷雾头更换洗净装置(31)上的结构。
3.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述喷雾头更换洗净装置(31)包括：与上述涂料筒更换装置(41)邻接地设置的固定部件(32)；安装在该固定部件(32)上并在更换位置(O)把持上述共同主体部(15)的上述共同主体部把持装置(33)；位于该共同主体部把持装置(33)的下侧并设置成可沿上、下方向和左、右方向移动并把持上述喷雾头(19)、(19′)进行装卸的喷雾头把持装置(35)；以及，位于上述共同主体部把持装置(33)的侧方并设置成可沿上、下方向移动并洗净由该喷雾头把持装置(35)把持的使用完的喷雾头(19′)的洗净装置(36)、(37)。
4.根据权利要求3所述的涂装系统，其特征在于，
上述喷雾头把持装置(35)和洗净装置(36)、(37)做成利用设置于上述固定部件(32)上的升降装置(34)，一起在上、下方向移动的结构。
5.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
做成在利用上述共同主体部把持装置(33)把持上述涂装机(14)的共同主体部(15)时，降低上述机器人装置(13)的驱动力，并使上述共同主体部(15)处于自由状态的结构。
6.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
在上述涂装机(14)的共同主体部(15)，设置用于对齐旋转方向的位置的对位部(15F)，
上述共同主体部把持装置(33)做成在把持上述共同主体部(15)时利用上述对位部(15F)将上述共同主体部(15)定位在旋转方向的结构。
7.(补正后)根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述涂料筒更换装置(41)的构成为，为了更换上述涂料筒(24)、(24′)，具备描绘圆弧地以摆动支点(Sp)为中心在上述载置台(42)上的填充完的涂料筒(24)的配置位置与上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)之间移动的摆动臂部(48)。
8.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述涂料筒更换装置(41)包括：沿着以摆动支点(Sp)为中心的圆弧排列有上述填充完的涂料筒(24)的上述载置台(42)；设在该载置台(42)上并以上述摆动支点(Sp)为中心进行圆弧运动的圆弧运动部(46)；设在该圆弧运动部(46)上并上、下运动的升降运动部(47)；以及，基端侧安装在该升降运动部(47)上并在水平方向延伸且成为自由端的前端侧设有涂料筒把持机构(48B)、(48C)的摆动臂部(48)。

Claims (8)

1.一种涂装系统，包括：
用于进行涂装作业的机器人装置(13)；
由固定地安装在该机器人装置(13)上的共同主体部(15)及可更换地安装在该共同主体部(15)上的涂料喷雾用的喷雾头(19)、(19′)构成的涂装机(14)；
对可更换地安装在该涂装机(14)的共同主体部(15)上的上述喷雾头(19)供给涂料的涂料筒(24)、(24′)；
将安装在上述涂装机(14)的共同主体部(15)上的使用完的喷雾头(19′)与已洗净的喷雾头(19)进行更换，并洗净已更换的使用完的喷雾头(19′)的喷雾头更换洗净装置(31)；以及，
把持配置在载置台(42)上的多个填充完的涂料筒(24)中的一个涂料筒(24)，并与位于上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)上的安装在上述涂装机(14)的共同主体部(15)上的使用完的涂料筒(24′)进行更换的涂料筒更换装置(41)；其特征在于：
设置利用上述机器人装置(13)把持移动到上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)的上述涂装机(14)的共同主体部(15)，并将该共同主体部(15)定位在上述更换位置(O)的共同主体部把持装置(33)。
2.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述共同主体部把持装置(33)做成在能够把持安装在上述机器人装置(13)上的上述涂装机(14)的共同主体部(15)的位置，固定并安装在上述喷雾头更换洗净装置(31)上的结构。
3.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述喷雾头更换洗净装置(31)包括：与上述涂料筒更换装置(41)邻接地设置的固定部件(32)；安装在该固定部件(32)上并在更换位置(O)把持上述共同主体部(15)的上述共同主体部把持装置(33)；位于该共同主体部把持装置(33)的下侧并设置成可沿上、下方向和左、右方向移动并把持上述喷雾头(19)、(19′)进行装卸的喷雾头把持装置(35)；以及，位于上述共同主体部把持装置(33)的侧方并设置成可沿上、下方向移动并洗净由该喷雾头把持装置(35)把持的使用完的喷雾头(19′)的洗净装置(36)、(37)。
4.根据权利要求3所述的涂装系统，其特征在于，
上述喷雾头把持装置(35)和洗净装置(36)、(37)做成利用设置于上述固定部件(32)上的升降装置(34)，一起在上、下方向移动的结构。
5.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
做成在利用上述共同主体部把持装置(33)把持上述涂装机(14)的共同主体部(15)时，降低上述机器人装置(13)的驱动力，并使上述共同主体部(15)处于自由状态的结构。
6.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
在上述涂装机(14)的共同主体部(15)，设置用于对齐旋转方向的位置的对位部(15F)，
上述共同主体部把持装置(33)做成在把持上述共同主体部(15)时利用上述对位部(15F)将上述共同主体部(15)定位在旋转方向的结构。
7.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述涂料筒更换装置(41)的构成为，具备在描绘圆弧地以摆动支点(Sp)为中心在上述载置台(42)上的填充完的涂料筒(24)的配置位置与上述喷雾头更换洗净装置(31)的更换位置(O)之间移动的期间，更换上述涂料筒(24)、(24′)的摆动臂部(48)。
8.根据权利要求1所述的涂装系统，其特征在于，
上述涂料筒更换装置(41)包括：沿着以摆动支点(Sp)为中心的圆弧排列有上述填充完的涂料筒(24)的上述载置台(42)；设在该载置台(42)上并以上述摆动支点(Sp)为中心进行圆弧运动的圆弧运动部(46)；设在该圆弧运动部(46)上并上、下运动的升降运动部(47)；以及，基端侧安装在该升降运动部(47)上并在水平方向延伸且成为自由端的前端侧设有涂料筒把持机构(48B)、(48C)的摆动臂部(48)。
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