JP2007105648A - カートリッジカバー、カバー着脱装置及び塗装システム - Google Patents

Abstract

【課題】塗料カートリッジの移送、交換等に際しての不具合を防止することのできるカートリッジカバー、カバー着脱装置及び塗装システムを提供する。
【解決手段】塗装機３は塗装ブースにて塗装を実施可能であり、所定の搭載位置及び塗装ブース間を移動する。移載装置では、塗料の充填された塗料カートリッジ５が、搭載位置にて塗装機３に搭載されるとともに、塗装済みのカートリッジ５は回収テーブル６に移動させられる。塗料カートリッジ５の側壁及び天壁を覆うようにしてカバーが上から被せられるようにして装着される。このため、カバーに塗料が付着したとしてもカートリッジ５には付着しない。また、カバーの側壁部、天壁部には、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有するため、カバーの被覆を円滑に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗料カートリッジに関する。特に、塗料の充填された塗料カートリッジと、塗料カートリッジを搭載し、塗料を供給することで塗装を行う塗装機と、塗装機本体を所定の経路に沿って移送する移送部とを備えた塗装システム等に関するものである。

自動車ボディ等のワークの塗装は、例えば塗料カートリッジを搭載した塗装機によって行われる。この塗料カートリッジは、塗装機に対し着脱可能に装着されるものである（例えば、特許文献１参照）。塗装機による塗装は所定の塗装ブースにおいて行われるが、塗料カートリッジの移載（着脱）は、別途の移載装置において行われる。

このような塗装システムにおける塗料カートリッジの移載について簡単に説明すると、移載装置は、例えば複数の塗料カートリッジをストックするストック機構を具備している。ストック機構から適宜取出された塗料カートリッジに対し、充填機構によって所定の色の塗料が充填される。そして、充填された塗料カートリッジが塗装機へ搭載され、塗装機に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジが待避位置へと移動させられ、その後ストック機構にストックされる。
特開平１１−０００５９１号公報

しかしながら、塗装ブースにおいて塗装が行われている最中、塗料カートリッジに対して跳ね返りの塗料等が付着することがある。つまり、塗装後の塗料カートリッジを搭載した塗装機が移載装置に戻ってきて、塗装後の塗料カートリッジを新しい塗料カートリッジに交換するときには、塗装後の塗料カートリッジ表面には塗料が付着していることが懸念される。

そして、このように塗料が付着していると、新しい塗料カートリッジと接触することで、当該新しい塗料カートリッジにも塗料が付着してしまうのみならず、当該新しい塗料カートリッジとの間で密着（接着）を起こしてしまうおそれがある。この場合、各カートリッジが位置ずれを起こしてしまい、各種制御（例えば位置制御、移動制御）に支障を来すおそれがある。

また、移載装置においては、多種多様な塗料が充填されるのであるが、充填する塗料の制御管理を、例えば塗料カートリッジに付したバーコード等に基づいて行おうとした場合、バーコードが汚れてしまうと、正確な読み取りができず、誤った色の塗料を充填してしまうことも懸念される。

そこで、本発明では、塗料カートリッジの移送、交換に際しての不具合を防止することのできるカートリッジカバー、カバー着脱装置及び塗装システムを提供することを技術的課題としている。

以下、上記課題等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．塗料の充填された塗料カートリッジと、前記塗料カートリッジを搭載し、塗料を供給することで塗装を行う塗装機と、前記塗装機本体を所定の経路に沿って移送する移送部と、前記塗料カートリッジの側壁及び天壁を覆うカートリッジカバーを保持する保持部と、前記カートリッジカバーを前記塗料カートリッジに着脱する着脱部とを備えることを特徴とする塗装システム。

手段１によれば、塗料の充填された塗料カートリッジが搭載された状態で、塗装機により塗装が行われる。また、少なくとも前記塗装機本体は移送部にて所定の経路に沿って移送される。さて、手段１では、保持部においてカートリッジカバーが保持されており、着脱部によってカートリッジカバーが塗料カートリッジに着脱される。カバーが装着されることで、塗料カートリッジの側壁及び天壁が覆われることとなる。このため、当該カバーが装着された状態で、塗装に供されることとすれば、カバーに塗料が付着したとしてもカートリッジには付着しない。従って、塗装終了後、前記カバーを取外すこととすれば、塗装済みのカートリッジ表面には、塗料が付着していないこととなる。すなわち、塗料の充填された塗料カートリッジは勿論のこと、塗装後の塗料カートリッジ表面にも塗料が付着せず、結果として、塗料カートリッジの移送、交換等に際しての種々の不具合を防止することができる。

手段２．複数の塗料カートリッジをストックするストック機構と、前記ストック機構から取出された塗料カートリッジに塗料を充填する充填機構と、少なくとも前記ストック機構からの塗料カートリッジの取出し、塗料の充填された塗料カートリッジの前記塗装機への搭載、前記塗装機に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジの待避位置への移動、及び、前記待避位置にある前記塗料カートリッジの前記ストック機構への移動を実行するカートリッジ交換機構とを備えることを特徴とする手段１に記載の塗装システム。

手段２によれば、ストック機構には複数の塗料カートリッジがストックされ、ストック機構から取出された塗料カートリッジに対し充填機構によって塗料が充填される。少なくともストック機構からの塗料カートリッジの取出し、塗料の充填された塗料カートリッジの塗装機への搭載、塗装機に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジの待避位置への移動、及び、待避位置にある前記塗料カートリッジのストック機構への移動がカートリッジ交換機構により実行される。塗装済みの塗料カートリッジを新しい塗料カートリッジに交換するに際しては、塗装時に浴びた塗料の付着が懸念されるところではある。この点、手段２においても、少なくとも塗料カートリッジの側壁及び天壁を覆うようにしてカバーが装着されるため、当手段１と同様の作用効果が奏されることとなる。

手段３．前記塗料カートリッジには、塗料に関する所定の識別情報が付されており、少なくとも前記充填機構にて塗料が充填される前段階において前記識別情報を読取り、その読取結果に基づき、前記充填機構による塗料の充填を制御する制御装置を備えることを特徴とする手段２に記載の塗装システム。

手段３によれば、手段２に記載の発明の作用効果に加えて、塗料カートリッジには、塗料に関する所定の識別情報が付されている。そして、少なくとも充填機構にて塗料が充填される前段階において識別情報が読取られ、その読取結果に基づき、充填機構による塗料の充填が制御される。これにより、塗料カートリッジに対し、充填しようとする塗料が適切であるか否かを判断することができ、例えば誤った色の塗料を充填してしまうという不具合を払拭できる。ところで、このような識別情報が付されている構成下では、識別情報が塗料で汚れてしまったのでは正確な読取りができず、折角識別情報を付した意義が棄損されてしまう。この点、上記のように、塗料カートリッジ表面には、塗料が付着しないことから、正確な読取りを確保することができる。

手段４．塗装機に対し着脱可能に搭載されカートリッジに対し、着脱可能に装着されるカートリッジカバーであって、当該カバーは、少なくとも前記塗料カートリッジの側壁外周を覆う側壁部と、前記塗料カートリッジの天壁を覆う天壁部とからなるカバー本体を具備し、少なくとも前記天壁部は、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有していることを特徴とするカートリッジカバー。

手段４によれば、カバー本体の側壁部によって、塗料カートリッジの側壁外周が塗料から保護され、天壁部によって、塗料カートリッジの天壁が塗料から保護される。また、塗料カートリッジの上からカバーを被せるという比較的簡単な行程で、上述した作用効果を奏しうる。加えて、少なくとも天壁部は、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有している。このため、飛散塗料から塗料カートリッジを保護することができるのは勿論のこと、塗料カートリッジの上からカバーを被せるに際し、カバー内が密閉状態とはならず、カバー内の空気が外部にスムースに抜け、カバーの被覆を円滑に行うことができる。また、これとともに、側壁部の径を塗料カートリッジの径に近づけたとしても円滑に被せることができることから、カバーの無駄な大型化を抑制できるというメリットもある。

手段５．前記カバー本体を、展開状態にある１枚の透明樹脂シートを組み立てることにより構成したことを特徴とする手段４に記載のカートリッジカバー。

手段５によれば、展開状態にある１枚の透明樹脂シートを組み立てることで、上記手段４で述べた通気構造を比較的容易に確保できる。例えば、係止爪をスリット状の係止孔に嵌め込むことで組み立てる構成とした場合、係止孔による微細な隙間で通気性を確保することができる。しかも、大がかりな成形機（例えば、射出成形機やブロー成形機）を用いずとも、比較的簡易にカバーを得ることができることから、設備コストの増大を抑制することもできる。

手段６．前記天壁部は、上方へ突出する上部突起と、下方へ突出し、前記塗料カートリッジの頂部に設けられた凹部に嵌合する下部突起とを備えることを特徴とする手段４又は５に記載のカートリッジカバー。

手段６によれば、天壁部には、上方へ突出する上部突起及び下方へ突出する下部突起が設けられるため、上部突起を把持する等して持ち上げたり、押し下げたりすることで、塗料カートリッジに対するカバーの着脱を容易に行うことができる。また特に、手段６では、下部突起が塗料カートリッジの頂部に設けられた凹部に嵌合されることで塗料カートリッジへの装着が可能となるので、単にカバーを被せる場合に比べて、安定した装着状態を維持できる。従って、例えば塗装の最中に上方への応力がかかったとしても（例えば強風が吹き付けられたとしても）、カバーが外れてしまったりするといった事態が起こりにくい。その上、下部突起を凹部に嵌合するだけで装着できるため、着脱に際しての作業性の向上を図ることができる。すなわち、装着状態の安定化を図りつつ、着脱に際しての作業性の向上を図ることができるという効果が奏される。

手段７．前記下部突起の外周部に、弾性部材を設けたことを特徴とする手段６に記載のカートリッジカバー。

手段７によれば、手段６の作用効果に加えて、弾性部材の弾性力、弾性変形により、装着状態の一層の安定化を図りつつ、着脱に際しての作業性の一層向上を図ることができる。尚、弾性部材としては、例えばゴム製のＯリング等が挙げられる。

手段８．前記天壁部に透孔を形成し、前記上部突起又は下部突起が前記透孔に挿通された状態で、前記上部突起及び下部突起同士を、前記透孔周縁の天壁部を挟持するようにして固定したことを特徴とする手段６又は７に記載のカートリッジカバー。

手段８によれば、カバー本体に対する上部突起及び下部突起の取付を比較的容易に行うことができる。特に、上部突起及び下部突起のうち一方を他方に螺合する構成とした場合には、別途特段の固定手段を用いずとも突起を固定することができる。

手段９．手段４乃至８のいずれかに記載のカートリッジカバーを塗料カートリッジに対し着脱するためのカバー着脱装置。

手段９によれば、人手によらず、いわば自動的にカバーの着脱を行うことができる。

手段１０．塗料カートリッジの側壁外周を覆う側壁部と、前記塗料カートリッジの天壁を覆う天壁部とからなるカバー本体を具備するとともに、少なくとも前記天壁部は、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有しており、さらに、前記天壁部には、上方へ突出する上部突起及び下方へ突出する下部突起が設けられ、前記下部突起が前記塗料カートリッジの頂部に設けられた凹部に嵌合されることで前記塗料カートリッジに装着可能なカートリッジカバーを、前記塗料カートリッジに対し着脱するカバー着脱装置であって、前記上部突起を把持可能な把持手段と、前記上部突起を押し下げることで前記下部突起を前記塗料カートリッジの凹部に嵌合させる押下手段とを具備することを特徴とするカバー着脱装置。

手段１０によれば、カバー着脱装置の把持手段によって、カバーの上部突起が把持される。従って、把持状態を維持しつつ把持手段を上下動させることで、カバーの着脱を行うことができる。特に、押下手段により、上部突起が押し下げられることで、下部突起が塗料カートリッジの凹部に嵌合させられる。このため、上述したように、単にカバーを被せる場合に比べて、装着状態の安定化を図りつつ、着脱に際しての作業性の向上を図ることができる。

手段１１．少なくとも前記把持手段を上下動させる第１駆動手段と、前記押下手段を上下動させる第２駆動手段とを設けたことを特徴とする手段１０に記載のカバー着脱装置。

手段１１によれば、第１駆動手段により、少なくとも把持手段が上下動させられ、第２駆動手段により押下手段が上下動させられる。このように、２つの駆動手段を用いて単に直線運動を行うことで、上述した作用効果が奏される。

手段１２．前記把持手段は開状態と閉状態との間で状態切換可能に構成され、常には閉状態に維持されるとともに、当該閉状態となることで前記上部突起を把持し、前記押下手段の下動に伴い、前記把持手段が開状態に切換えられることを特徴とする手段１０又は１１に記載のカバー着脱装置。

手段１２によれば、把持手段が閉状態となることで上部突起が把持され、開状態となることで把持が解除される。特に、本手段では、押下手段の下動に伴い把持手段が開状態に切換えられることから、別途開閉のための駆動手段を用いずとも済む。つまり、押下手段の押下げ動作に伴い、把持の解除と、下部突起による塗料カートリッジの凹部への嵌合という２つの動作を実現できる。そのため、駆動手段の増大による装置の複雑化を抑制でき、構成の簡素化を図ることができる。

手段１３．前記把持手段は、複数のチャックアームと、各チャックアームを付勢するための付勢手段とを備え、常には前記付勢手段によって各チャックアームの先端が中心側に付勢されることで、前記把持手段が閉状態に維持され、さらに、
前記押下手段は前記把持手段の中心軸線を上下動可能に設けられ、前記押下手段が下動することで、各チャックアームの先端が前記付勢力に抗して外周側に押されることで前記把持手段が開状態となることを特徴とする手段１２に記載のカバー着脱装置。

手段１３によれば、常には付勢手段によって各チャックアームの先端が中心側に付勢されることで、把持手段が閉状態に維持される。このため、把持に際しては特段の外的応力を付与せずともよく、この意味においてチャッキングのためのアクチュエータ等を設けなくて済む。さらに、押下手段が把持手段の中心軸線を下動することで、各チャックアームの先端が付勢力に抗して外周側に押され把持手段が開状態となる。このため、押下手段の上下動という直線動作だけで、各チャックアーム（把持手段）の開閉を導出できる。そのため、装置の大型化、複雑化を抑制できる。

手段１４．前記チャックアームの少なくとも１つに、前記上部突起からの離間を検出するための離間検出手段を設けたことを特徴とする手段１３に記載のカバー着脱装置。

手段１４によれば、チャックアームの少なくとも１つに設けられた離間検出手段により、上部突起からの離間が検出される。このため、確実に上部突起とチャックアームとが離間したか否か、ひいては確実な装着が行われたか否かを把握することができる。結果として、装着不完全なまま塗装が行われてしまうことによる不具合を防止することができる。

以下に、移載システム等の一実施形態について図面を参照して説明する。図２は移載装置の一例を示す側面斜視図であり、図３は移載装置の概略構成を説明するための平面模式図であり、図４は充填機構及び色替機構の概略構成を説明するための側面模式図である。なお、各図面では、便宜上、各種配管を点線で示すか又は省略している。

図２，３に示す移載装置１は、塗装装置の塗装機３に着脱可能に装着される塗料カートリッジ５を交換するものである。尚、塗装装置の塗装機３は、当該移載装置１から所定距離（例えば３ｍ）離れた図示しない塗装ブース内において、自動車ボディ等のワークの塗装を行うものである。

移載装置１は、塗料未充填の（又は塗装後の空の）塗料カートリッジ５をストックするストック機構７と、ストック機構７からの塗料カートリッジ５の取出し、塗料の充填された塗料カートリッジ５の塗装機３への搭載、前記塗装機３に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジ５の待避位置（回収テーブル６）への移動、及び、前記待避位置（回収テーブル６）上にある塗料カートリッジ５のストック機構７への移動を実行可能なカートリッジ交換機構８と、ストック機構７から取出された塗料カートリッジ５に塗料を充填する充填機構９と、所定の塗料供給源から供給される各色塗料を択一的に選択して前記充填機構９へ供給する色替機構１０とを備え、これら各機構がフレームセット１１によって一体的に組付けられてユニット化されている。かかる意味で、本実施形態における移載装置１が、塗装機３本体を所定の移送軽度に沿って移送する移送部を構成している。

塗料カートリッジ５は、略円柱形状をなし、塗装機３の装着部３ａに対向する側（下側）に塗料充填及び吐出用の図示しない塗料充填吐出口が形成されている。また、その上面には、後述するカバー装着用の凹部５ａが形成されている（図１参照）。さらに、塗料カートリッジ５の所定位置（例えば、上部側壁）には、塗料に関する情報（例えば塗料の色、塗料番号等）を包含してなる識別情報としてのバーコード（図示略）が付されている。

ストック機構７は、上下方向に並ぶ複数のターンテーブル１２を備えており、各ターンテーブル１２上に複数の塗料カートリッジ５が等角度間隔に格納されるように構成されている。

カートリッジ交換機構８は、リフト１５により昇降しかつ水平方向に回動するチャッキングテーブル１６と、塗料カートリッジ５を把持しチャッキングテーブル１６の長手方向に沿って往復動するハンドリングユニット１７とを備えている。

図４等に示すように、充填機構９は、塗料カートリッジ５の塗料充填吐出口に接続される充填コネクタ２１を有する充填部２２と、当該充填部２２を昇降させる駆動部２３と、後述する中継部５５と塗料配管２５を介して接続される塗料導入部２６とを備えている。また、充填機構９には、充填の直前において、前記塗料カートリッジ５に付されたバーコードを読取るバーコードリーダ（図示せず）が設けられており、当該バーコードリーダは後述する制御装置に電気的に接続されている。

色替機構１０は、上記フレームセット１１の底部１１ａに固定された台座部３１上に摺動可能に取付けられている。より詳しくは、色替機構１０は、台座部３１の上面に形成されたガイドレール３２に摺動可能に係合されたベース部３３と、当該ベース部３３の前端側（充填機構９側）において立設された支持軸部３５と、当該支持軸部３５の上端部において上下方向を軸に回動可能に設けられたゲートブロック３６と、ベース部３３の後端側において立設された後基部３７と、当該後基部３７の上端部に立設された一対の支持軸部３８ａ，３８ｂと、当該支持軸部３８ａ，３８ｂの上端部においてそれぞれ上下方向を軸に回動可能に設けられたマニホールドブロック３９ａ，３９ｂと、前記後基部３７の後面に設けられた摺動操作用の把手部４０とから構成されている。尚、台座部３１の前後端部には、ベース部３３の前後端部にそれぞれ当接可能なストッパ４１ａ，４１ｂが設けられている。

各マニホールドブロック３９ａ，３９ｂには、それぞれ上下方向に沿って複数の色替バルブ４３が装着されている。各色替バルブ４３には、図示しない塗料供給源から塗料を供給する塗料配管４４や、当該色替バルブ４３を空気圧により開閉操作するためのエアを供給するエア配管４５等の各種配管が各種接続ポート４６を介して接続されている。一方、各マニホールドブロック３９ａ，３９ｂには、前記塗料配管４４と連通する図示しない塗料供給経路が形成され、当該塗料供給経路が塗料配管５０を介してゲートブロック３６の図示しない塗料供給経路に接続されている。また、ゲートブロック３６の塗料供給経路の下流側端部には塗料吐出部５１が設けられている。

充填機構９と色替機構１０との間には中継部５５が設けられており、当該中継部５５とゲートブロック３６の塗料吐出部５１とが、ワンタッチで着脱可能な連結カプラ５７によって接続されている。

次に移載装置１の一連の動作態様の概略について説明する。上記ストック機構７、カートリッジ交換機構８、充填機構９及び色替機構１０は、所定の制御装置により駆動制御されるよう構成されている。

まず、ストック機構７においてターンテーブル１２が回転制御され、所定の塗料カートリッジ５が取出位置Ｐ１（図３参照）に位置決めされると、チャッキングテーブル１６がその位置まで上昇し、ハンドリングユニット１７が塗料カートリッジ５を取出す。

続いて、チャッキングテーブル１６が塗料充填位置Ｐ２において下降した後、充填機構９の充填部２２が上昇し、充填コネクタ２１が塗料カートリッジ５の塗料充填吐出口に接続される。この時点で充填の準備が整うことになるが、このタイミングにおいて、前記バーコードリーダにより、塗料カートリッジ５に付されたバーコードが読取られる。そして、制御装置においては、当該読込まれたコード情報に基づき、塗料の色、塗料番号等が確認される。その上で、色替機構１０、充填装置９等が制御され、塗料カートリッジ５内には所定の塗料が充填されることとなる。塗料の充填が終了すると、充填部２２が下降する。

そして、塗装機３が交換位置（搭載位置）Ｐ３に位置決めされると、チャッキングテーブル１６が回動し、交換位置Ｐ３に向く。このとき、塗装機３には、塗装済みの塗料カートリッジ５が搭載されている。

続いて、ハンドリングユニット１７が塗料充填済みの（新しい）塗料カートリッジ５を交換位置Ｐ３まで押し込んでいくと、当該塗料カートリッジ５がチャッキングテーブル１６から塗装機３の装着部３ａに乗り移る。当該塗料カートリッジ５に押されるようにして、それまで塗装機３の装着部３ａに搭載されていた塗装済み塗料カートリッジ５が回収テーブル６の所定位置に押出される。

その後、塗装機３が交換位置Ｐ３を離れると、再び回収テーブル６からハンドリングユニット１７によって塗装済みの塗料カートリッジ５が回収され、洗浄後、ストック機構７へと戻される（再度ストックされる）。

以上が移載装置１の概略であるが、以下には、上記移載システムにおいて用いられる本実施形態特有のカートリッジカバー６１及び当該カバー６１を着脱するための着脱装置８１について詳細に説明する。

先ず、本実施形態において用いられるカートリッジカバー６１（以下、単に「カバー」と称する）の構成について説明する。図５に示すように、カバー６１は、略円柱状の塗料カートリッジ５の側壁外周を覆うとともに、塗料カートリッジ５よりも一回り大径の側壁部６２と、塗料カートリッジ５の天壁を覆う天壁部６３とからなるカバー本体６４を具備している。図６（ａ）に示すように、カバー本体６４は、展開状態にある１枚の透明樹脂シート（本実施形態では例えばポリエチレン製）６４Ａを組み立てることにより構成されている。すなわち、透明樹脂シート６４Ａは、側壁構成部６２Ａと、該側壁構成部６２Ａの一側に一体的に設けられた複数片の天壁構成部６３Ａとを備え、各構成部６２Ａ，６３Ａには、それぞれ係止孔６２ｂ，６３ｂ及び係止爪６２ｃ，６３ｃが形成されている。そして、側壁構成部６２Ａを丸めて円筒状にするとともに天壁構成部６３Ａを中心に向けて折曲げ、対応する係止孔６２ｂ，６３ｂに係止爪６２ｃ，６３ｃを係止することでカバー本体６４が組み立てられる（図６（ｂ）参照）。かかる組立てにより、天壁部６３及び側壁部６２には、飛散塗料の内部侵入が規制される一方で、前記係止孔６２ｂ，６３ｂの存在によりカバー本体６４内外間の通気が許容されるようになっている。

さて、前記組立てにより、カバー本体６４の天壁部６３の中央には透孔６５が形成される。そして、本実施形態では、該透孔６５に対応するようにして突起６６が取付固定されている。より詳しくは、図５に示すように、突起６６は、主として上方へ突出する上部突起６７及び主として下方へ突出する下部突起６８からなる。上部突起６７は、主として後述する着脱装置８１により把持されたり、上下動の応力を受けたりするものである。また下部突起６８は、前記塗料カートリッジ５への装着に際し、当該塗料カートリッジ５の凹部５ａに嵌め込まれるものである。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、上部突起６７は、大径の頭部６９、胴部７０、及び雄ネジ部７１からなる合成樹脂製のボルト７２と、円環状のマグネット７３と、同じく円環状の樹脂リング７４とにより構成されている。また、下部突起６８は、合成樹脂からなり、内周に雌ネジの形成されたナット７５により主として構成されている。そして、前記ボルト７２の胴部７０にマグネット７３及び樹脂リング７４が外嵌され、かつ、前記透孔６５にボルト７２の雄ネジ部７１が挿通された状態で、前記ナット７５が螺合されることにより、上部突起６７及び下部突起６８が、前記透孔６５周縁の天壁部６３を挟持するようにして互いに固定されている。

尚、前記樹脂リング７４の下端面には円環状の収容溝７６が形成され、該収容溝７６内にＯリング７７が嵌め込まれている。これにより、上記螺合に際しての強固な固定を担保することができるようになっている。また、前記ナット７５の外周には括れ部７８が形成され、該括れ部７８には、弾性部材としてのＯリング７９が外嵌されている。これにより、前記凹部５ａへの嵌込みが円滑、かつ、強固に行われるようになっており、装着状態の安定化が図られるようになっている。

次に、着脱装置８１について説明する。図８に示すように、着脱装置８１は、把持手段８２及び押下手段８３を備えている。把持手段８２は、第１駆動手段としての第１シリンダ８４により上下動可能に支持された支持プレート８５と、支持プレート８５の下面に取付固定された複数本（例えば３本）のブラケット８６と、基端部が前記ブラケット８６に取付けられた付勢手段としての板バネ８７と、板バネ８７の先端に取付けられたチャックアーム８８とを備えている。板バネ８７は、常には同図実線で示すように、各チャックアーム８８の先端が中心側に位置するよう各チャックアーム８８を付勢しており、これにより、把持手段８２が常には閉状態に維持されるよう構成されている。

前記チャックアーム８８の下端は、鉤状のフック部８９となっており、該フック部８９により、前記上部突起６７が把持（係止）されるようになっている。フック部８９の内側下面はテーパ面となっている。また、複数のフック部８９のうち、少なくとも１つには、透孔が形成されており、該透孔内に離間検出手段としてのリードスイッチ９０が設けられている。該リードスイッチ９０により、前記マグネット７３の存在を検知できるようになっており、フック部８９が開いて、上部突起６７（マグネット７３）から離れた場合に、リードスイッチ９０がオフ状態となり、離間した旨を検出することができるようになっている。さらに、チャックアーム８８の上部内側にはテーパ面９１が形成されている。

押下手段８３は、第２駆動手段としての第２シリンダ９２により上下動可能に支持されたプッシュロッド９３を備えている。図示はしないが、第１シリンダ８４及び第２シリンダ９２は同一軸線上に配設されており、前記支持プレート８５を含む把持手段８２の上下動に伴い、前記プッシュロッド９３も上下動するようになっている。さらに、第２シリンダ９２の作動に伴い、プッシュロッド９３のみが把持手段８２とは相対的に上下動しうるように構成されている。尚、上記第１シリンダ８４及び第２シリンダ９２は共に、前述した所定の制御装置により駆動制御される。

次に、上記着脱装置８１によるカバー６１の着脱動作について説明する。まず、塗装済みの塗料カートリッジ５の搭載された塗装機３が前記交換位置Ｐ３に位置決めされると、第１シリンダ８４により把持手段８２が下動させられる。このとき、チャックアーム８８のフック部８９の内側下面がテーパ面となっており、下動に伴いチャックアーム８８は前記付勢力に抗して押し広げられるが、下がりきったところで再度平状態に復帰する。これにより、図８に実線で示すように、或いは図９（ａ）に示すように、チャックアーム８８の鉤状のフック部８９により、上部突起６７が把持（係止）されることとなる。この状態から、第１シリンダ８４により把持手段８２が上動させられることで、前記凹部５ａから下部突起６８が抜き取られるとともに、汚れたカバー６１が上動し、塗料カートリッジ５から取外されることとなる。

次いで、別の新たな塗料カートリッジ５が塗装機３に搭載されると、第１シリンダ８４により把持手段８２が下動させられる。また、これとともに、第２シリンダ９２により、プッシュロッド９３が下動させられる。すると、図８に２点鎖線で示すように、或いは図９（ｂ）に示すように、プッシュロッド９３の下面により、上部突起６７が押圧されることとなり、これにより、下部突起６８が、前記新たな塗料カートリッジ５の凹部５ａに嵌め込まれることとなる。また、前記テーパ面９１に当たりながらの前記プッシュロッド９３の下動に伴い、板バネ８７の付勢力に抗して、各チャックアーム８８の先端が外周側に押し広げられる。これにより、チャックアーム８８のフック部８９による上部突起６７の把持（係止）が解除される。尚、フック部８９による上部突起６７の把持（係止）が解除された場合、マグネット７３からリードスイッチ９０が離間することとなるため、その旨が、当該リードスイッチ９０により確実に検出される。

そして、この状態のまま（チャックアーム８８が開状態となったまま）把持手段８２及びプッシュロッド９３を上動させることで、把持手段８２がカバー６１から完全に離れることとなり、その後、把持手段８２に対しプッシュロッド９３を上動させることで、着脱装置８１は待機状態とされる。その後、カバー６１の装着された塗料カートリッジ５は塗装機３とともに塗装ブースへと移動させられる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、塗装機３は塗装ブースにて塗装を実施可能であり、所定の交換（搭載）位置Ｐ３及び塗装ブース間を移動する。そして、移載装置１では、塗料の充填された塗料カートリッジ５が、搭載位置Ｐ３にて塗装機３に搭載されるとともに、それまで塗装機３に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジ５は回収テーブル６に移動させられる。このようなシステムにあっては、塗装済みの塗料カートリッジ５を新しい塗料カートリッジ５に交換するに際しては、塗装時に浴びた塗料の付着が懸念される。この点、本実施形態では、搭載位置Ｐ３において、少なくとも塗料カートリッジ５の側壁及び天壁を覆うようにしてカバー６１が装着される。このため、当該カバー６１が装着された状態で、塗装に供されることとすれば、カバー６１に塗料が付着したとしてもカートリッジ５には付着しない。従って、上記のように塗装終了後、前記搭載位置Ｐ３に戻った時点で前記カバー６１を取外すこととすれば、塗装済みのカートリッジ５表面には、塗料が付着していないこととなる。すなわち、塗料の充填された塗料カートリッジ５は勿論のこと、塗装後の塗料カートリッジ５表面にも塗料が付着せず、結果として、塗料カートリッジ５の移載に際しての種々の不具合（例えば塗料カートリッジ５同士の密着、位置ずれ等）を防止することができる。

特に、本実施形態における塗料カートリッジ５には、塗料に関するバーコードが付されており、充填機構９にて塗料が充填される前段階においてバーコードが読取られその読取結果に基づき、充填機構９による塗料の充填が制御される。これにより、塗料カートリッジ５に対し、充填しようとする塗料が適切であるか否かを判断することができ、例えば誤った色の塗料を充填してしまうという不具合を払拭できる。一方で、バーコードが塗料で汚れてしまったのでは正確な読取りができない。この点、上記のように、塗料カートリッジ５表面には、塗料が付着しないことから、正確な読取りを確保することができる。

また、本実施形態では、カバー６１を塗料カートリッジ５の上から被せるという比較的簡単な行程で、上述した作用効果を奏しうる。結果として、着脱に手間を要しない。また、カバー６１は、上述した組立構造を具備しており、側壁部６２、天壁部６３には、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有する。このため、飛散塗料から塗料カートリッジ５を保護することができるのは勿論のこと、塗料カートリッジ５の上からカバー６１を被せるに際し、カバー６１内が密閉状態とはならず、カバー６１内の空気が外部にスムースに抜け、カバーの被覆を円滑に行うことができる。また、これとともに、側壁部６２の径を塗料カートリッジ５の径に近づけたとしても円滑に被せることができることから、カバー６１の無駄な大型化を抑制できるというメリットもある。

さらに、天壁部６３には、上部突起６７及び下部突起６８が設けられ、下部突起６８が塗料カートリッジ５の凹部５ａに嵌合されることで、カバー６１が塗料カートリッジ５に装着される。このため、基本的には上部突起６７を把持する等して持ち上げたり、押し下げたりすることで、塗料カートリッジ５に対するカバー６１の着脱を容易に行うことができるとともに、安定した装着状態を維持できる。すなわち、装着状態の安定化を図りつつ、着脱に際しての作業性の向上を図ることができるという効果が奏される。

また、本実施形態では、着脱装置８１を用いてカバー６１を装着することとしており、人手によらず、いわば自動的にカバーの着脱を行うことができる。

特に、本実施形態における着脱装置８１は、基本的には第１シリンダ８４及び第２シリンダ９２を作動させるだけで、一連のカバー６１の着脱動作を行うことができる。結果として、装置の大型化、複雑化を招くことなく、構成の簡素化を図ることができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）ストック機構７、カートリッジ交換機構８、充填機構９及び色替機構１０の各々の構成は上記実施形態に限られるものではない。また、これら各機構を適宜省略しても差し支えない。

（ｂ）上記実施形態では側壁部６２及び天壁部６３に通気機構を設ける構成としているが、天壁部６３にのみ通気機構を設ける構成としてもよい。

（ｃ）Ｏリング７７，７９やマグネット７３（リードスイッチ９０）等を適宜省略することとしてもよい。

（ｄ）上記実施形態では特に言及していないが、カバー６１を定期的に取り外し、交換等することとしてもよい。尚、塗料が付着したカバー６１は、所定の有機溶剤で比較的簡易に洗浄することもできるし、そのまま廃棄或いはリサイクルに供することもできる。

（ｅ）カバー及び塗料カートリッジは、必ずしも上記実施形態のものに拘泥されるものではない。例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように構成することとしてもよい。

同図に示すように、この例における塗料カートリッジ１００は、本体部１０１及び蓋部１０２を備え、蓋部１０２の外周には環状の溝１０３が形成されている。また、蓋部１０２の上面には、凹部１０４が形成されている。

これに対し、カバー１１１は、前記塗料カートリッジ１００の側壁外周を覆うとともに、塗料カートリッジ１００よりも一回り大径の側壁部１１２と、塗料カートリッジ１００の上方を覆う天壁部１１３とからなるカバー本体１１４を具備している。カバー本体１１４は、上記実施形態と同様、展開状態にある１枚の透明樹脂シートを組み立てることにより構成されている。

さて、前記組立てによりカバー本体１１４の天壁部１１３の中央に形成された透孔１１５に対応するようにして突起１１６が取付固定されている。より詳しくは、突起１１６は、主として上方へ突出する上部突起１１７及び主として下方へ突出する下部突起１１８からなる。上部突起１１７は、主として前記着脱装置８１により把持されたり、上下動の応力を受けたりするものである。また下部突起１１８は、主として前記塗料カートリッジ１００への装着に寄与するものである。

上部突起１１７は、主として大径の頭部１１９、胴部１２０、及び雄ネジ部１２１からなる合成樹脂製のボルト１２２により構成されている。また、前記天壁部１１３とボルト１２２の胴部１２０との間には、円盤状の補強用のポリオオキシメチレン製の硬質プレート１２３が介設される。また、下部突起１１８は、合成樹脂からなるホルダ１２４、マグネット１２５、及びナット１２６により主として構成されている。ホルダ１２４は、環状に形成され又は所定間隔毎に垂下するように形成される脚部１２４ａを有するとともに、そのほぼ先端には内側に突出する係止突起１２４ｂが一体形成されている。そして、前記ボルト１２２の雄ネジ部１２１にホルダ１２４及びマグネット１２５が外嵌され、かつ、前記透孔１１５にボルト１２２の雄ネジ部１２１が挿通された状態で、前記ナット１２６が螺合されることにより、上部突起１１７及び下部突起１１８が、前記透孔１１５周縁の天壁部６３及び硬質プレート１２３を挟持するようにして互いに固定されている。

この場合における、上記着脱装置８１によるカバー１１１の着脱動作について、上記実施形態と相違する点を中心に説明する。着脱装置８１のチャックアーム８８の鉤状のフック部８９により、上部突起６７が把持（係止）され、この状態から、把持手段８２が上動させられることで、ホルダ１２４の脚部１２４ａにも上からの引っ張り応力が加わり、前記溝１０３からホルダ１２４の係止突起１２４ｂが外される。このとき、天壁部１１３には、上から引っ張られることによる撓み応力が加わるが、前記硬質プレート１２３の存在によりさほど変形することがなくホルダ１２４が蓋部１０２から取り外されることとなる。これにより、汚れたカバー１１１が上動し、塗料カートリッジ１００から取外されることとなる。

次いで、別の新たな塗料カートリッジ１００が塗装機３に搭載されると、把持手段８２が下動させられる。また、これとともに、前記プッシュロッド９３（ここでは図示略）が下動させられる。すると、プッシュロッド９３の下面により、上部突起１１７が押圧されることとなり、これにより、ホルダ１２４の係止突起１２４ｂが、前記新たな塗料カートリッジ１００の蓋部１０２の溝１０３に係止されることとなる。尚、前記ナット１２６は、前記凹部１０４内に所定の余裕をもって収容される。

また、上記実施形態と同様、尚、フック部８９による上部突起６７の把持（係止）が解除された場合、マグネット１２５からリードスイッチ９０が離間することとなるため、その旨が、当該リードスイッチ９０により確実に検出される。ここで、本例では、マグネット１２５が外部に露出していないため、当該マグネット１２５の損傷、経時劣化等を回避できる。

そして、この状態のまま（チャックアーム８８が開状態となったまま）把持手段８２及びプッシュロッド９３を上動させることで、把持手段８２がカバー１１１から完全に離れることとなり、その後、把持手段８２に対しプッシュロッド９３を上動させることで、着脱装置８１は待機状態とされる。その後、カバー１１１の装着された塗料カートリッジ１００は塗装機３とともに塗装ブースへと移動させられる。

一実施形態における移載装置等の搭載位置を示す斜視図である。 移載装置の概略構成を説明するための斜視図である。 移載装置の概略構成を説明するための平面模式図である。 充填機構及び色替機構の概略構成を説明するための側面模式図である。 塗料カートリッジ用カバーを示す斜視図である。 （ａ）はカバー本体（シート）の展開図であり、（ｂ）は組立後のカバー本体を示す斜視図である。 （ａ）は上部突起及び下部突起を分解して示す部分断面図であり、（ｂ）は突起組付後の部分断面図である。 着脱装置を示す側面模式図である。 着脱装置による着脱動作を示す図であって、（ａ）は把持手段によりカバーが把持された状態を示す模式図、（ｂ）はプッシュロッドにより下部突起が凹部に嵌め込まれた状態を示す模式図である。 別の実施形態を示す図であって、（ａ）は上部突起及び下部突起を分解して示す部分断面図であり、（ｂ）は突起組付後の部分断面図である。

符号の説明

１…移載装置、３…塗装機、５，１００…塗料カートリッジ、５ａ…凹部、７…ストック機構、８…カートリッジ交換機構、９…充填機構、１０…色替機構、６１，１１１…（カートリッジ）カバー、６２，１１２…側壁部、６３，１１３…天壁部、６４，１１４…カバー本体、６５，１１５…透孔、６６，１１６…突起、６７，１１７…上部突起、６８，１１８…下部突起、７３，１２５…マグネット、７９…弾性部材としてのＯリング、８１…着脱装置、８２…把持手段、８３…押下手段、８４…第１駆動手段としての第１シリンダ、８７…付勢手段としての板バネ、８８…チャックアーム、８９…フック部、９０…離間検出手段としてのリードスイッチ、９２…第２駆動手段としての第２シリンダ、９３…プッシュロッド。

Claims (14)

1. 塗料の充填された塗料カートリッジと、
   前記塗料カートリッジを搭載し、塗料を供給することで塗装を行う塗装機と、
   前記塗装機本体を所定の経路に沿って移送する移送部と、
   前記塗料カートリッジの側壁及び天壁を覆うカートリッジカバーを保持する保持部と、
   前記カートリッジカバーを前記塗料カートリッジに着脱する着脱部とを備えることを特徴とする塗装システム。
2. 複数の塗料カートリッジをストックするストック機構と、
   前記ストック機構から取出された塗料カートリッジに塗料を充填する充填機構と、
   少なくとも前記ストック機構からの塗料カートリッジの取出し、塗料の充填された塗料カートリッジの前記塗装機への搭載、前記塗装機に搭載されていた塗装済みの塗料カートリッジの待避位置への移動、及び、前記待避位置にある前記塗料カートリッジの前記ストック機構への移動を実行するカートリッジ交換機構とを備えることを特徴とする請求項１に記載の塗装システム。
3. 前記塗料カートリッジには、塗料に関する所定の識別情報が付されており、
   少なくとも前記充填機構にて塗料が充填される前段階において前記識別情報を読取り、その読取結果に基づき、前記充填機構による塗料の充填を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項２に記載の塗装システム。
4. 塗装機に対し着脱可能に搭載されカートリッジに対し、着脱可能に装着されるカートリッジカバーであって、当該カバーは、少なくとも前記塗料カートリッジの側壁外周を覆う側壁部と、前記塗料カートリッジの天壁を覆う天壁部とからなるカバー本体を具備し、
   少なくとも前記天壁部は、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有していることを特徴とするカートリッジカバー。
5. 前記カバー本体を、展開状態にある１枚の透明樹脂シートを組み立てることにより構成したことを特徴とする請求項４に記載のカートリッジカバー。
6. 前記天壁部は、上方へ突出する上部突起と、下方へ突出し、前記塗料カートリッジの頂部に設けられた凹部に嵌合する下部突起とを備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のカートリッジカバー。
7. 前記下部突起の外周部に、弾性部材を設けたことを特徴とする請求項６に記載のカートリッジカバー。
8. 前記天壁部に透孔を形成し、前記上部突起又は下部突起が前記透孔に挿通された状態で、前記上部突起及び下部突起同士を、前記透孔周縁の天壁部を挟持するようにして固定したことを特徴とする請求項６又は７に記載のカートリッジカバー。
9. 請求項４乃至８のいずれかに記載のカートリッジカバーを塗料カートリッジに対し着脱するためのカバー着脱装置。
10. 塗料カートリッジの側壁外周を覆う側壁部と、前記塗料カートリッジの天壁を覆う天壁部とからなるカバー本体を具備するとともに、少なくとも前記天壁部は、飛散塗料の内部侵入を規制するとともに、内外間の通気を許容する通気構造を有しており、さらに、前記天壁部には、上方へ突出する上部突起及び下方へ突出する下部突起が設けられ、前記下部突起が前記塗料カートリッジの頂部に設けられた凹部に嵌合されることで前記塗料カートリッジに装着可能なカートリッジカバーを、前記塗料カートリッジに対し着脱するカバー着脱装置であって、
    前記上部突起を把持可能な把持手段と、
    前記上部突起を押し下げることで前記下部突起を前記塗料カートリッジの凹部に嵌合させる押下手段とを具備することを特徴とするカバー着脱装置。
11. 少なくとも前記把持手段を上下動させる第１駆動手段と、
    前記押下手段を上下動させる第２駆動手段と
    を設けたことを特徴とする請求項１０に記載のカバー着脱装置。
12. 前記把持手段は開状態と閉状態との間で状態切換可能に構成され、常には閉状態に維持されるとともに、当該閉状態となることで前記上部突起を把持し、
    前記押下手段の下動に伴い、前記把持手段が開状態に切換えられることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のカバー着脱装置。
13. 前記把持手段は、複数のチャックアームと、各チャックアームを付勢するための付勢手段とを備え、常には前記付勢手段によって各チャックアームの先端が中心側に付勢されることで、前記把持手段が閉状態に維持され、さらに、
    前記押下手段は前記把持手段の中心軸線を上下動可能に設けられ、前記押下手段が下動することで、各チャックアームの先端が前記付勢力に抗して外周側に押されることで前記把持手段が開状態となることを特徴とする請求項１２に記載のカバー着脱装置。
14. 前記チャックアームの少なくとも１つに、前記上部突起からの離間を検出するための離間検出手段を設けたことを特徴とする請求項１３に記載のカバー着脱装置。
    

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