JP2001104848A - カラーチェンジバルブ、塗装装置、及び塗装ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歩留り良く、色調精度の高い塗装を可能とす
るカラーチェンジバルブ、塗装装置、及び塗装ロボット
を提供する。 【解決手段】 定容量ポンプから送られる複数の塗料を
各塗色に対応したバルブ本体１に受け入れ、各バルブ本
体１において供給調整された各塗料を合流通路４に合流
させて所望の混合比の塗色を得るカラーチェンジバルブ
において、前記各バルブ本体１の吐出口３が合流通路４
に対して放射状に連結配置されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、複数の
塗料を混合して所望の塗色を得るために用いられるカラ
ーチェンジバルブ、及びこれを備えた塗装装置、塗装ロ
ボットに係るものであり、特に、歩留り良く、色調精度
の高い塗装を可能とするカラーチェンジバルブ、塗装装
置、塗装ロボット関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両の塗装ラインに使用される
塗装装置、あるいは塗装ロボットにはカラーチェンジバ
ルブが設けられている。このカラーチェンジバルブは、
供給ポンプから送られる複数の塗色の塗料、例えば三原
色の塗料を各塗色に対応したバルブ本体に受け入れ、各
バルブ本体において供給調整された各塗料を合流通路に
合流させて所望の混合比の塗色を得るために設けられて
いる。車両の他車種少量生産が進み、ニーズの多様化に
よる車体外板の塗装色の種類も増加する傾向にあるなか
で、上記カラーチェンジバルブによる塗料の配合精度の
向上とスムーズな塗色の切替が塗装ラインにおける製造
効率を大きく左右するようになっている。

【０００３】このようなカラーチェンジバルブの一例を
図７、図８によって説明する。同図において、Ｖはカラ
ーチェンジバルブを示し、カラーチェンジバルブＶは塗
色等に応じて設けられた供給ポンプ２に対応して、例え
ば赤、黄、青、黒、白、溶剤用（（１）色〜（６）色
用）の６つのバルブ本体１を備えている。これらバルブ
本体１は塗料を供給調整可能に構成され、各バルブ本体
１の吐出口３を合流通路４に臨ませており、この合流通
路４を流れる各塗色が下流に配置されたミックス装置Ｍ
内で混合され所望の塗色となり塗装ガンから吹き付けら
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラーチェンジバルブＶにあっては各ポンプ本体１
は合流通路４を挟んで３台づつ振り分けられた状態で配
置されているため、最上流側のポンプ本体１と最下流側
のポンプ本体１とはかなり離れており、最上流側の塗料
（図中（３）色であるＡ）が最下流側（図中（４）色で
あるＢ）の塗料と混合するためにはある程度の時間が必
要となる。したがって、最上流の塗料が最下流の塗料と
出会うまでの間に吐出される最下流の塗料は無駄となり
歩留りが悪いという問題がある。特に、最上流側の塗料
が、例えば色調を調整するために用いられる黒であり吐
出量が微量であるような場合は、最下流の塗料の捨て吹
き量がさらに多くなるという問題がある。

【０００５】また、最上流側の塗料の吐出量が微量であ
ると、それだけでも色調のコントロールが難しい上、上
記のように他の塗料と時間差をもって混合する場合には
安定した色調を出すことが困難であるという問題もあ
る。これらを改善するために、下流に配置されたミック
ス装置Ｍを大型化して、このミックス装置Ｍにおいて色
調の安定を図るようにすることも考えられるが、ミック
ス装置Ｍの大型化により色換え時における吹き捨て量が
さらに増加し、塗装コストがアップするという問題があ
る。そこで、この発明は、歩留りが良く、微妙な色調の
コントロールが可能な塗装を行なえるラーチェンジバル
ブ、塗装装置、及び塗装ロボットを提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、供給ポンプ（例えば、
実施形態における定容量ポンプ１０）から送られる複数
の塗料を各塗色に対応したバルブ本体（例えば、実施形
態におけるバルブ本体１）に受け入れ、各バルブ本体に
おいて供給調整された各塗料を合流通路（例えば、実施
形態における合流通路４）に合流させて所望の混合比の
塗色を得るカラーチェンジバルブ（例えば、実施形態に
おけるカラーチェンジバルブＶ）において、前記各バル
ブ本体の吐出口（例えば、実施形態における吐出口３）
が合流通路に対して放射状に連結配置されていることを
特徴とする。このように構成することで、各バルブ本体
の吐出口から吐出された塗料をその吐出量の如何にかか
わらず互いに時間差を置かずに合流通路で合流混合する
ことが可能となる。

【０００７】請求項２に記載した発明は、上記請求項１
に記載したカラーチェンジバルブの合流通路がミックス
装置（例えば、実施形態におけるミックス装置２１）を
介して塗装ガン（例えば、実施形態における塗装ガン
８）に接続されていることを特徴とする塗装装置。この
ように構成することで、カラーチェンジバルブにおける
塗料の混合が確実に行なえる分だけ、ミックス装置にお
ける塗料の混合機能の負担を減らすことが可能となる。

【０００８】請求項３に記載した発明は、上記請求項１
に記載したカラーチェンジバルブの合流通路がミックス
装置を介して塗装ガンに接続されていることを特徴とす
る塗装ロボット（例えば、実施形態における塗装ロボッ
トＲ）。このように構成することで、カラーチェンジバ
ルブにおける塗料の混合が確実に行なえる分だけ、ミッ
クス装置における塗料の混合機能の負担を減らすことが
可能となるため、ミックス装置の長さを短くすることが
可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
と共に前記従来の構成と同一部分に同一符号を付して説
明する。図６はこの発明の実施形態のカラーチェンジバ
ルブを装備した塗装ロボットＲの斜視説明図である。同
図において塗装ロボットＲはベースＢ上に立設されたフ
レーム５にヒンジ部６を介してアーム７が回動可能に設
けられ、このアーム７先端には塗装ガン８が取り付けら
れている。前記アーム７にはサーボモータ９により駆動
する定容量ポンプ１０が取り付けられている。この定容
量ポンプ１０は使用する塗色の数分だけ配置され塗料供
給経路１１を介して定容量ポンプ１０と同様にアーム７
に取り付けられたカラーチェンジバルブＶに接続されて
いる。カラーチェンジバルブＶは各塗色に応じた後述す
るバルブ本体を備えており、各バルブ本体に供給された
塗料を吐出口から合流通路４に送り出すようになってい
る。

【００１０】バルブ本体１は図３〜図５に示すようにケ
ーシング１２内に設けられたピストン１３によってニー
ドル１４を進退動させることで、バルブ本体１先端の吐
出口３を開閉するものである。ピストン１３はニードル
１４が吐出口３を閉塞する方向にスプリング１５により
付勢され、エアー供給口１６へのエアーがＯＦＦとなる
と図４に示すようにニードル１４は吐出口３を閉塞し、
エアー供給口１６へのエアーがＯＮとなると図５に示す
ようにニードル１４は吐出口３を開放する。このニード
ル１４の開閉作動により塗料供給経路１１から供給され
る塗料は吐出口３から供給され、突出口３において供給
カットされる。尚、１７はエアー抜き孔、１８ａ、１８
ｂはパッキンを示す。そして、図３に示すように、上記
バルブ本体１のニードル１４を囲繞する先端部分が塗料
供給通路１９としてバルブブロック２０に挿入され、バ
ルブブロック２０内の合流通路４とバルブ本体１の吐出
口３とが連通している。

【００１１】このように構成された６つのバルブ本体１
（（１）色〜（６）色用）が、図１に示すように上記吐
出口３が合流通路４に対して放射状に連結配置されるよ
うに取り付けられている。尚、この実施形態において
は、図２に示すように各バルブ本体１が側面からみて若
干ずれた位置に配置されているが、上記吐出口３の連結
位置を完全に一致させることが望ましい。また、この実
施形態ではバルブ本体１自体が放射状に配置されている
が、吐出口３が放射状に配置されていれば、バルブ本体
１自体の配置状態が放射状である必要はなく、塗料がバ
ルブブロック２０の合流通路４に対して放射方向から供
給されれば良いのである。そして、バルブブロック２０
には図６に示すようにミックス装置２１を介して周知の
前記塗装ガン８が取り付けられている。尚、前記ミック
ス装置２１は管内を流体が流れることで混合を行なうこ
とができるタイプの周知の混合装置である。

【００１２】次に作用について説明する。サーボモータ
９を介して所定の吐出量を確保された状態で定量供給ポ
ンプ１０が塗料供給経路１１から所定量の塗料を送り出
すと、各塗料は図４に示すようにバルブ本体１の塗料供
給通路１９に満たされる。この塗料はエアー供給口１６
からエアーが供給されると押し上げられるピストン１３
により吐出口３が開放されるため、図５に示すように、
ここからバルブブロック２０内の合流通路４に供給され
る。これと同様に他のバルブ本体１からもバルブブロッ
ク２０の合流通路４に塗料が供給される。

【００１３】このとき、各バルブ本体１から吐出される
塗料は各バルブ本体１の吐出口３が合流通路４に対して
放射状に配置されているため、各々が対等の条件でほぼ
同一タイミングで合流通路４に供給されることとなる。
つまり、合流通路４に供給された各塗料は下流側に到達
するまでの時間的誤差がほとんどない状態で供給され
る。したがって、仮に一部のバルブ本体１から供給され
る塗料が他よりも極めて少ない微量なものであっても、
合流通路４に供給された時点でほとんど時間差なく他の
塗料と確実に混合されるのである。よって、従来のよう
に混合までの時間的あるいは塗料としてのロス分を必要
とせずに下流のミックス装置２１に供給され、ミックス
装置２１内で混合される。これにより、下流の塗装ガン
８から完全に混合した状態で塗布される。

【００１４】また、色換えの場合には新しい配分の塗色
で塗料を供給すれば、この配分で新たな塗料が各バルブ
本体１から上記合流通路４に供給され、その時点で新た
な配分の塗料により所望の塗色が得られるため、前段の
塗料がミックス装置２１に至るまでの間の分だけを廃棄
すれば良く、塗料の歩留りを高めることができる。

【００１５】以上のように前記実施形態によれば、各バ
ルブ本体１の吐出口３から吐出された塗料をその吐出量
の如何にかかわらず互いに時間差を置かずに合流通路４
で合流混合することが可能となるため、各塗料が合流通
路４で混合するまでの間のロス分を無くすことができ、
次色供給時における吹き捨て量を削減することができ
る。また、微量の塗料を使用する場合であっても、塗料
の混合を確実に精度良く行なうことができるため、色調
を安定させることができると共に色調の微妙なコントロ
ールが自由に行なえる。さらに、塗料の混合を確実に行
ない色調の安定化が実現するため、混合能力の小さいミ
ックス装置２１を使用でき、したがって、ミックス装置
２１の小型化が可能となる。よって、アーム７の長さを
短くでき塗装ロボットＲを小型化できる。

【００１６】そして、合流通路４の短縮化、及びミック
ス装置２１の小型化が実現するため、洗浄対象となる面
積が減少し、洗浄剤の使用量が減少し、洗浄時間が短く
なり、低コスト化を図ることができる。尚、この発明は
上記実施形態に限られるものではなく、例えば、マニュ
アル操作の塗装装置に上記カラーチェンジバルブを用い
ることができ、この場合には塗装装置が小型化でき取り
扱いが容易となる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載した発明によれば、各バルブ本体の吐出口から吐出さ
れた塗料をその吐出量の如何にかかわらず互いに時間差
を置かずに合流通路で合流混合することが可能となるた
め、例えば時間差をおいて合流した場合に比較して最初
に吐出された塗料の無駄がなく、歩留りを向上させるこ
とができるという効果がある。また、吐出量が微量であ
る塗料があった場合であっても、他の塗料とほぼ同時に
合流するため、微妙な色調の調整も容易となるという効
果がある。したがって、色換え時において各塗料の吐出
量が変化すると、合流している場所における塗料の配合
量が短時間で変わるため、色換え時の吹き捨て量を各段
に少なくでき塗装コストを低減することができる効果が
ある。

【００１８】請求項２に記載した発明によれば、カラー
チェンジバルブにおける塗料の混合が確実に行なえる分
だけ、ミックス装置における塗料の混合機能の負担を減
らすことが可能となるためミックス装置を小型化でき、
塗装装置が小型化し塗装装置の取り扱いが容易になると
いう効果がある。請求項３に記載した発明によれば、カ
ラーチェンジバルブにおける塗料の混合が確実に行なえ
る分だけ、ミックス装置における塗料の混合機能の負担
を減らすことが可能となるため、ミックス装置の長さを
短くすることができ、したがって塗装ロボットの小型化
が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態の正面説明図である。

【図２】 この発明の実施形態の側面説明図である。

【図３】 この発明の実施形態のバルブ本体の断面説明
図である。

【図４】 この発明の実施形態のバルブ本体の閉時の断
面図である。

【図５】 この発明の実施形態のバルブ本体の開時の断
面図である。

【図６】 この発明の実施形態の塗装ロボットの斜視説
明図である。

【図７】 従来技術の正面説明図である。

【図８】 従来技術の側面説明図である。

【符号の説明】

１ バルブ本体 ３ 吐出口 ４ 合流通路 ８ 塗装ガン １０ 定容量ポンプ（供給ポンプ） ２１ ミックス装置 Ｒ 塗装ロボット Ｖ カラーチェンジバルブ

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 潤一 神奈川県秦野市平沢183番10 アロイ工器 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F033 PB22 QD02 QD11 4F035 AA03 BA12 BC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポンプから送られる複数の塗料を各
   塗色に対応したバルブ本体に受け入れ、各バルブ本体に
   おいて供給調整された各塗料を合流通路に合流させて所
   望の混合比の塗色を得るカラーチェンジバルブにおい
   て、前記各バルブ本体の吐出口が合流通路に対して放射
   状に連結配置されていることを特徴とするカラーチェン
   ジバルブ。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載したカラーチェンジ
   バルブの合流通路がミックス装置を介して塗装ガンに接
   続されていることを特徴とする塗装装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１に記載したカラーチェンジ
   バルブの合流通路がミックス装置を介して塗装ガンに接
   続されていることを特徴とする塗装ロボット。