JP2008119654A - 塗装システム - Google Patents

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Abstract

【課題】汎用性並びに塗装精度や塗装能率に優れた塗装システムを提供する。
【解決手段】塗装作業用の可動支持アーム1aに取り付けた塗装機2に塗料タンク9Aを装備し、この塗料タンク内部を塗料噴出口2aに連通する塗料室12aと作動液路11aを通じて作動液シリンダ17aに連通する作動液室13aとに区画する塗料ピストン14aを設け、塗料ピストン操作手段として、モータ19aによる作動液ピストン16aの往動により作動液シリンダ17a内の作動液Lを密閉路状態の作動液路11aを通じて作動液室13aの側へ加圧送給することで、作動液圧力により塗料ピストン14aを往動させる塗料吐出モードと、作動液室13aからの作動液路11aを通じた作動液シリンダ17aの側への作動液戻り、及び、その作動液戻りによる作動液ピストン16aの復動を許した状態で、塗料室12aへの塗料Twの加圧供給に伴い塗料圧力により塗料ピストン14aを復動させる塗料充填モードとに切換可能な作動液供給装置10Aを設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は塗装システムに関し、詳しくは、塗装作業用の可動支持アームに取り付けた塗装機に塗料タンクを装備し、この塗料タンクに充填した塗料を前記塗装機の塗料噴出口から噴出させることで被塗物を塗装する塗装システムに関する。
従来、この種の塗装システムでは、塗料タンクの内部に設けた塗料ピストンと塗料ピストン駆動用モータとをピストンロッド等により機械的に連動させて、そのモータにより塗料ピストンを往動させることで塗料タンク内の充填塗料を塗料タンクから押し出し、この押し出しによりタンク内の充填塗料を塗装機の塗料噴出口から噴出させる構造を採っていた(特許文献1参照)。
特許第3329993号
しかし、上記の従来システムでは、塗料ピストン駆動用のモータ及びそのモータ動力を塗料ピストンのピストンロッドに伝える機械式の伝動機構を塗料タンクとともに塗装機に装備ないしは可動支持アームにおける塗装機近傍に装備することになるため、可動支持アームにおける塗装機装備部分(一般的にはアーム先端部)が大型化するとともに大重量化し、この為、可動支持アームを動作させて塗装作業を行うのに塗装機装備部分と他物との干渉が生じ易くなって、その分、塗装対象物(被塗物)や塗装対象部位が限られる、また、塗装機装備部分の大きな慣性のため可動支持アームの動作性が低下して塗装精度や塗装能率が低下するなどの問題があった。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、塗料タンクの充填塗料を塗装機の塗料噴出口から噴出させるのに合理的な塗料押し出し方式を採ることで、上記の如き問題を効果的に解消する点にある。
〔1〕本発明の第1特徴構成は、塗装作業用の可動支持アームに取り付けた塗装機に塗料タンクを装備し、この塗料タンクに充填した塗料を前記塗装機の塗料噴出口から噴出させることで被塗物を塗装する塗装システムに係り、その特徴は、
前記塗料タンクの内部を前記塗装機の塗料噴出口に連通する塗料室と作動液路を通じて作動液シリンダに連通する作動液室とに区画する塗料ピストンを設け、
この塗料ピストンの操作手段として、モータによる作動液ピストンの往動により前記作動液シリンダ内の作動液を密閉路状態の前記作動液路を通じて前記作動液室の側へ加圧送給することで、作動液圧力により前記塗料ピストンを往動させる塗料吐出モードと、
前記作動液室からの前記作動液路を通じた前記作動液シリンダの側への作動液の戻り、及び、その作動液戻りによる前記作動液ピストンの復動を許した状態で、前記塗料室への塗料の加圧供給に伴い塗料圧力により前記塗料ピストンを復動させる塗料充填モードとのモード切り換えを可能にした作動液供給装置を設けてある点にある。
つまり、この第1特徴構成では、作動液圧力により塗料ピストンを往動させる塗料吐出モードにおいて、その塗料ピストンの往動により塗料タンクの塗料室における充填塗料を塗料室から押し出し、この押し出しにより充填塗料を塗装機の塗料噴出口から噴出させて被塗物を塗装する。
また、作動液シリンダへの作動液の戻り、及び、その作動液戻りによる作動液ピストンの復動を許す塗料充填モードにおいて、塗料タンクの塗料室に塗料を加圧供給することで、その塗料圧力により塗料ピストンを復動させながら塗料タンクの塗料室に次使用の塗料を充填する。
そして、この第1特徴構成によれば、モータ、作動液シリンダ、作動液ピストンを備える塗料ピストン操作手段としての作動液供給装置を作動液路の延設により塗料タンクから十分に離れた適当箇所(すなわち、可動支持アームにおける塗装機装備部分から十分に離れた適当箇所)に配置することができて、塗料ピストン駆動用のモータ及び機械式伝動機構を塗装機ないし塗装機近傍に配置することが要求される先述の従来システムに比べ、可動支持アームにおける塗装機装備部分を効果的に小型化及び軽量化することができ、これにより、塗装機装備部分と他物との干渉による塗装対象物の制限や塗装対象部位の制限を効果的に解消することができて、システムの汎用性を高めることができ、また、可動支持アームの動作性を高めて塗装精度や塗装能率も高めることができる。
また、塗料吐出モードでは、作動液シリンダにおける作動液ピストンの往動に伴い密閉路状態の作動液路における作動液(即ち、非圧縮性流体)を介して塗料タンクにおける塗料ピストンを往動させるから、さらにまた、塗料充填モードでは、塗料タンクの塗料室に加圧供給する塗料の圧力により塗料ピストンを復動させることで、塗料ピストンと作動液ピストンとの間の作動液を正圧に保ちながら作動液を作動液シリンダの側に戻すようにし、それにより、密閉路状態の作動液路に外部空気(即ち、圧縮性流体)が侵入するのを防止した状態で作動液シリンダにおける作動液ピストンを復動させるから、このように作動液を介在させながらも塗料ピストンと作動液ピストンとを機械的に連結したのと同様に一体的に連動させることができて、高い動作精度で塗料ピストンを往動させることができ、これにより、モータによるピストンロッドの駆動で塗料ピストンを往動させる機械式伝動方式の従来システムと同等の高い制御精度で塗料噴出流量を制御することもできる。
しかも、塗料タンクにおける塗料ピストン、及び、作動液シリンダにおける作動液ピストンの夫々が常に作動液と接した状態にあるから、その作動液を潤滑剤として機能させることができて、それら塗料ピストン及び作動液ピストン夫々の動作を常に滑らかかつ低抵抗な状態に保つことができ、これにより、塗料ピストンの動作精度を一層高く安定的に保つことができて塗料噴出流量の制御性を一層高めることができるとともに、ピストン動作による磨耗を効果的に抑止してシステムの耐久性も効果的に高めることができる。
なお、第1特徴構成の実施において、作動液路の延設により塗装機装備部分から離れた箇所に配置する作動液供給装置の作動液シリンダや作動液ピストン駆動用モータは、塗装機とともに可動支持アームに装備する形態、あるいは、可動支持アーム以外の別箇所に設置する形態のいずれを採ってもよい。
密閉路状態の作動液路は、ホース等の管材により形成する形態、あるいは、アーム部材などに穿孔して形成する形態のいずれを採ってもよい。
また、塗料充填モードにおいて作動液シリンダへの作動液戻りによる作動液ピストンの復動を許容するには、作動液ピストンの復動によるモータの遊転逆転を許容する方式、あるいは、作動液ピストンのピストンロッドを作動液ピストンから離脱させた状態で予め後退させておく方式など、種々の方式を採用することができる。
第1特徴構成の実施において、塗料タンク装備の塗装機を取り付ける塗装作業用の可動支持アームは、塗装ロボットにおける多関節型の作業アームや自動塗装装置における揺動アームなど、そのアーム動作により塗装機の位置や向きなどを変更するものであれば、どのような構造のアームであってもよい。
〔2〕本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記塗料充填モードにおいて前記作動液ピストンの復動の許容限界位置を規定する復動規制手段を設け、この復動規制手段を前記許容限界位置の設定変更が可能な構成にしてある点にある。
つまり、この第2特徴構成によれば、塗料圧力により塗料ピストンを復動させながら次使用の塗料を塗料タンクの塗料室に加圧供給する塗料充填モードにおいて、その塗料ピストンの復動と連動する作動液ピストンの復動の許容限界位置を復動規定手段により規定することで、塗料圧力による塗料ピストンの復動の限界位置も規定し、これにより、塗料タンク塗料室に対する塗料充填量を正確に規定することができる。
そして、この復動規定手段を許容限界位置の設定変更が可能な構成にすることで、その許容限界位置の設定変更により塗料タンクの塗料室に対する塗料充填モード各回の塗料充填量をそれに続く塗料吐出モード各回の必要塗料噴出量に応じた量に正確に計量することができ、これにより、塗料充填量の過不足による塗料ロスや作業支障を効果的に回避し得るとともに、塗料流量計の如き専用の計量手段を不要にすることができてシステムコストも安価にすることができる。
〔3〕本発明の第3特徴構成は、第2特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作動液ピストンのピストンロッドを前記モータの逆転により前記作動液ピストンから離脱させて前記許容限界位置に対応する後退位置まで後退させた状態で前記モータを停止して待機し、この待機状態において前記塗料室への塗料供給による前記作動液ピストンの復動を前記ピストンロッドへの作動液ピストンの当接により前記許容限界位置で停止させることで、そのピストンロッドを前記復動規制手段として機能させる構成にしてある点にある。
つまり、この第3特徴構成によれば、許容限界位置に対応する後退位置まで後退させた待機状態のピストンロッドを復動規制手段として、その待機ピストンロッドに対する作動液ピストンの当接により作動液ピストンの復動の許容限界位置を規定するから、その当接に至るまで間、作動液ピストンをピストンロッド側(換言すれば、モータ側)からの機械的な復動抵抗の無い低抵抗な状態で円滑かつ迅速に復動させることができて、そのことで塗料タンク塗料室への塗料供給に伴う塗料ピストンの復動も低抵抗な状態で円滑かつ迅速に行わせることができ、これにより、塗料供給圧力を通常程度の小さな圧力ですませながらも、各回の塗料充填モードにおける塗料タンク塗料室への塗料充填を短時間で確実に行うことができて塗装作業能率を高めることができる。
また、作動液ピストンのピストンロッドを復動規制手段として利用するから、復動規制手段を専用部材で構成するのに比べ、装置構成も簡素にすることができて、システムの小型化及びシステムコストの低減にも有効である。
〔4〕本発明の第4特徴構成は、第1〜第3特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
1つの前記塗装機に2個の前記塗料タンクを装備し、これら2個の塗料タンクに対する個別の前記作動液供給装置を設けてある点にある。
つまり、この第4特徴構成によれば、例えば、一方の塗料タンクに塗料を充填している間に、塗料吐出済の他方の塗料タンクに対する塗料供給前の洗浄(特に色替用洗浄)を行う等の異工程併行処理を行うことが可能になり、これにより、塗装機に1個の塗料タンクのみを装備する場合に比べ、1回の塗装の終了後、次の塗装に移行するのに要する過渡時間を短くすることができて、塗装作業能率を効果的に高めることができる。
そしてまた、このように1つの塗装機に2つの塗料タンクを装備する構成を採りながらも、前述の如く各塗料タンクに対する作動液供給装置を作動液路の延設により可動支持アームにおける塗装機装備部分から十分に離れた適当箇所に配置することで、可動支持アームにおける塗装機装備部分は可及的に小型化及び軽量化することができる。
なお、この第4特徴構成の応用として、場合によっては、1つの塗装機に3個以上の塗料タンクを装備し、これら塗料タンクに対する個別の作動液供給装置を設ける構成を採ってもよい。
〔5〕本発明の第5特徴構成は、第1〜第4特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作動液として非導電性液を用いる点にある。
つまり、静電塗装(特に塗装機から噴出させる塗料に対し直接に高電圧を印加する直接荷電方式の静電塗装)では、塗料への印加電圧が塗料供給路中の導電性塗料やその導電性塗料に対する接触部材を通じて外部に漏電するのを防止する必要があるが、先述の従来システムにおいて塗料ピストンとそのピストンロッドとの間に絶縁手段を施すなどに比べ、この第5特徴構成によれば作動液に非導電性液を用いるから、電圧印加塗料からのモータ側への漏電を容易に防止することができる。
そして、塗装機に塗料タンクを装備する前記第1特徴構成では、その塗料タンクにおける充填塗料を塗装機の塗料噴出口から高電圧印加状態で噴出させるから、塗装中において塗料吐出モードにある塗料タンクへの塗料供給が不要なことで、塗装中における導電性塗料を通じた印加電圧の漏電も塗料タンクよりも上流側での塗料遮断により容易に防止でき、このこととも相俟って、静電塗装用としても好適な塗装システムにすることができる。
図1は所定間隔でコンベア搬送される被塗物W(本例では自動車ボディ)を順次に自動塗装する塗装システムを示し、1は被塗物搬送経路の横脇に設置した塗装ロボットであり、この塗装ロボット1は基台部1aと、基台部1aに対して縦軸芯周りでの旋回動作が可能な胴部1bと、その胴部1bから延出する多関節型の作業アーム1cとを備え、この作業アーム1cを塗装作業用の可動支持アームとして、その作業アーム1cの先端に静電塗装機2(塗装ガン)を取り付けてある。
3は設定プログラムに従って塗装ロボット1及び塗装機2を動作させる制御器であり、この制御器3による動作制御により、塗装ロボット1の各部を動作させて、先端塗装機2の位置や向きを逐次変更しながら塗装機2を塗料噴出動作させることで被塗物Wの各部位を順次塗装する。
4は塗装ロボット1の近傍に設置した接合ステーションであり、この接合ステーション4には、同図1及び図2に示す如く、塗料源タンクから水性塗料等の導電性塗料Twを給送する塗料色別の複数の塗料路5a〜5nを接続するとともに、主洗浄液路6及び主洗浄空気路7を接続してあり、一方、塗装機2には、有機溶剤系塗料等の非導電性塗料Ttを給送する塗料直送路50を塗装ロボット1の作業アーム1cから渡らせて接続してある。
この塗料直送路50は、塗料源タンクから非導電性塗料Ttを給送する塗料色別の複数の専用塗料路51a〜51n、並びに、専用洗浄液路52及び専用洗浄空気路53を接続した第2色替弁ユニットCCV2のマニホールド54から延設したものであり、この第2色替弁ユニットCCV2のマニホールド54には、各専用塗料路51a〜51nを開閉する塗料弁vt、並びに、専用洗浄液路52及び専用洗浄空気路53の夫々を開閉する洗浄弁vcを一体的に装備してある。なお、図中の方形記号は弁を示す。
塗装機2は、塗料噴出口2aから噴出する塗料Tw,Ttをベルカップ2bの回転による遠心作用により霧状にして放出する回転霧化式の塗装機であり、この塗装機2には、それから放出する塗料Tw,Ttを塗装機内での電圧印加により帯電させる静電塗装用の高電圧発生器8を装備してある。
また、塗装機2には同構造の2個の塗料タンク9A,9Bを内装してあり、これに対し、作業アーム1cの基部寄り部分には同構造の2つ作動液供給装置10A,10Bを搭載し、そして、作業アーム1cにわたらせて、第1の作動液供給装置10Aと第1の塗料タンク9Aとを第1作動液路11aにより接続し、同じく第2の作動液供給装置10Bと第2の塗料タンク9Bとを第2作動液路11bにより接続してある。
図2,図3に示す如く、各塗料タンク9A,9Bには、そのタンク内部を塗料室12a,12bと作動液室13a,13bとに仕切る摺動隔壁としての塗料ピストン14a,14bを内装してあり、各塗料タンク9A,9Bの塗料室12a,12bは分岐吐出路15a,15b及び主吐出路15を通じて塗装機2の塗料噴出口2aに連通させてある。
各作動液供給装置10A,10Bは、作動液ピストン16a,16bを内装した作動液シリンダ17a,17bと、ピストンロッド18a,18bを介して作動液ピストン16a,16bを駆動するモータ19a,19bとを備えており、第1作動液シリンダ17aのシリンダ室20aは前記第1作動液路11aを通じて第1塗料タンク9Aの作動液室13aに連通させ、同じく第2作動液シリンダ17bのシリンダ室20bは前記第2作動液路11bを通じて第2塗料タンク9Bの作動液室13bに連通させてある。
そして、これら第1系統及び第2系統夫々の塗料タンク9A,9Bの作動液室13a,13bと作動液路11a,11bと作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bとにおいて、塗料ピストン14a,14bと作動液ピストン16a,16bとの間には潤滑性を備える非導電性の作動液Lを満液状態で充填してある。
21は各作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bに作動液タンク22から作動液Lを加圧供給する作動液供給路、23はそれらシリンダ室20a,20bから作動液Lを排出するシリンダ側作動液排出路、24は各塗料タンク9A,9Bの作動液室13a,13bから作動液Lを排出するタンク側作動液排出路であり、これら作動液供給路21、作動液排出路23,24に介装の開閉弁vmを閉弁することにより、各作動液路11a,11bは密閉室である作動液室13a,13bとシリンダ室20a,20bとにのみ連通する密閉路になる。なお、各作動液路11a,11bには路内の作動液圧力pを検出する圧力センサ55を装備してある。
各作動液排出路23,24は塗装ロボット1の作業アーム1cにわたらせて回収タンクに接続してあり、各作動液排出路23,24を通じて排出する作動液Lは、この回収タンク(図示を省略)に回収する。
各作動液ピストン16a,16bとそのピストンロッド18a,18bとは非連結の分離した構造にしてあり、モータ19a,19bの正転運転によるピストンロッド18a,18bの前進駆動では、ピストンロッド18a,18bの先端を作動液ピストン16a,16bに当接させた状態でのピストンロッド18a,18bによる押圧により作動液ピストン16a,16bを往動(シリンダ室容積を減少させる側へ摺動)させ、一方、モータ19a,19bの逆転運転によるピストンロッド18a,18bの後退駆動では、作動液ピストン16a,16bから離脱した状態でピストンロッド18a,18bのみが後退するようにしてある。
つまり、これら作動液供給装置10A,10Bは、塗料ピストン操作手段として、各塗料タンク9A,9Bの塗料ピストン14a,14bを往動させることで各塗料タンク9A,9Bにおける塗料室12a,12bの充填塗料Tw(導電性塗料)を塗装機2の塗料噴出口2aから噴出させる塗料吐出モードと、各塗料タンク9A,9Bの塗料室12a,12bに対する塗料Tw(導電性塗料)の加圧供給に伴い塗料ピストン14a,14bを復動させる塗料充填モードとのモード切り換えを可能にしてある。
具体的には、塗料吐出モードでは、モータ19a,19bの正転運転によるピストンロッド18a,18bの前進駆動により作動液ピストン16a,16bを往動させ、この作動液ピストン16a,16bの往動により作動液シリンダ17a,17bにおけるシリンダ室20a,20bの作動液Lを密閉路状態の作動液路11a,11bを通じ塗料タンク9A,9Bの側へ加圧送給することで、その作動液圧力により塗料ピストン14a,14bを往動させ、これにより、各塗料タンク9A,9Bにおける塗料室12a,12bの充填塗料Tw(導電性塗料)を各分岐吐出路15a,15bを通じ主吐出路15へ押し出して塗装機2の塗料噴出口2aから噴出させる。
また、塗料充填モードでは、モータ19a,19bの逆転運転によりピストンロッド18a,18bを作動液ピストン16a,16bから離脱させて後退させることで、密閉路状態の作動液路11a,11bを通じた塗料タンク作動液室13a,13bからの作動液シリンダ17a,17bの側への作動液Lの戻り、及び、その作動液戻りによる作動液ピストン16a,16bの復動を許す状態にし、この復動許容状態での流入路25a,25bを通じた塗料タンク塗料室12a,12bへの次使用塗料Tw(導電性塗料)の加圧供給に伴い、その塗料圧力により塗料ピストン14a,14bを復動させるとともに、それに伴う作動液シリンダ17a,17bへの作動液戻りにより作動液ピストン16a,16bを復動させる。
各作動液供給装置10A,10Bには、塗料充填モードにおいて作動液ピストン16a,16bの復動の許容限界位置ST′を規定することで、塗料圧力による塗料ピストン14a,14bの復動の限界位置STを規定し、これにより塗料タンク塗料室12a,12bへの塗料充填量を規定する復動規制手段を備えさせてあり、具体的には、作動液ピストン16a,16bのピストンロッド18a,18bをモータ19a,19bの逆転運転により作動液ピストン16a,16bから離脱させて後退させることにおいて、上記許容限界位置ST′に対応する後退位置までピストンロッド18a,18bを後退させた状態でモータ19a,19bを停止して、その後退位置でピストンロッド18a,18bを待機させ、この待機状態のピストンロッド18a,18bを復動規制手段として、塗料タンク塗料室12a,12bへの塗料供給に伴う作動液ピストン16a,16bの復動を待機ピストンロッド18a,18bに対する作動液ピストン16a,16bの当接により停止させることで、作動液ピストン16a,16bの復動の許容限界位置ST′を規定する。
そして、この許容限界位置ST′の設定変更として、塗料充填モードにおけるピストンロッド18a,18bの後退待機位置を制御器3によるモータ19a,19bの自動制御上で次の塗料吐出モードにおける必要塗料噴出量に応じて変更することにより、塗料タンク塗料室12a,12bに対する塗料充填モード各回の塗料充填量をそれに続く塗料吐出モード各回の必要塗料噴出量に応じた量(具体的には、必要塗料噴出量に少量の所定余裕量を加算した量)に規定する構成にしてある。
塗装機2の側面部には接合台部26を設け、この接合台部26には、塗装機2と接合ステーション4との接合により接続される塗装機側接合路の接続口として、第1塗料タンク用の第1流入ポート27a及び第1流出ポート28a、第2塗料タンク用の第2流入ポート27b及び第2流出ポート28b、並びに、先端洗浄用ポート31aの計5つの塗装機側ポートを設けてあり、そして、塗装機2の内部において、第1流入ポート27aと第1塗料タンク9Aの塗料室12aとを第1流入路25aにより連通させるとともに、第2流入ポート27bと第2塗料タンク9Bの塗料室12bとを第2流入路25bにより連通させ、また、第1塗料タンク9Aの側の第1分岐吐出路15aから分岐した第1流出路29aを第1流出ポート28aに連通させるとともに、第2塗料タンク9Bの側の第2分岐吐出路15bから分岐した第2流出路29bを第2流出ポート28bに連通させてある。
さらに、第1流入路25aから分岐した第1バイパス路30aを第1流出路29aの途中箇所に連通させるとともに、第2流入路25bから分岐した第2バイパス路30bを第2流出路29bの途中箇所に連通させ、また、先端洗浄用ポート31aに連通させた先端洗浄用路31をベルカップ2bの内側及び外側に対して並列的に開口させてあり、各流入路25a,25b、各分岐吐出路15a,15b、各流出路29a,29b、各バイパス路30a,30bには塗装機側の経路切換弁vxを介装してある。
そしてまた、非導電性塗料Ttを給送する塗料直送路50は、第1及び第2分岐吐出路15a,15bと同様、経路切換弁vxを介して主吐出路15に連通させてある。
一方、接合ステーション4にはステーション側の接合台部33を設け、このステーション側の接合台部33には、塗装機2と接合ステーション4との接合により接続されるステーション側接合路の接続口として、塗装ロボット1の作業アーム動作により塗装機側の接合台部26をステーション側の接合台部33に接合させた状態で、塗装機側の第1流入ポート27aに連通させる第1送給ポート34a、第2流入ポート27bに連通させる第2送給ポート34b、第1流出ポート28aに連通させる第1排出ポート35a、第2流出ポート28bに連通させる第2排出ポート35b、並びに、先端洗浄用ポート31に連通させる先端洗浄用送給ポート32aの計5つのステーション側ポートを設けてある。
また、接合ステーション4には、非導電性塗料用の前記第2色替弁ユニットCCV2と同様、導電性塗料用の各塗料路5a〜5n、並びに、主洗浄液路6及び主洗浄空気路7から分岐した共通洗浄液路6c及び共通洗浄空気路7cをマニホールド36に接続するとともに、それら塗料路5a〜5nを開閉する塗料弁vt、並びに、共通洗浄液路6c及び共通洗浄空気路7cを開閉する洗浄弁vcをマニホールド36に一体的に装備した第1色替弁ユニットCCV1を設けてあり、そして、接合ステーション4の内部において、第1色替弁ユニットCCV1のマニホールド36から延出させた主送給路37を第1及び第2の分岐送給路37a,37bを通じて第1送給ポート34aと第2送給ポート34bとに並列に連通させるとともに、第1及び第2排出ポート35a,35bの夫々を第1及び第2排出路38a,38bに連通させてある。
さらに、第1分岐送給路37aから分岐した第1洗浄用渡り路39aに対し、主洗浄液路6及び主洗浄空気路7から分岐した第1洗浄液路6aと第1洗浄空気路7aとを並列に連通させるとともに、第2分岐送給路37bから分岐した第2洗浄用渡り路39bに対し、同じく主洗浄液路6及び主洗浄空気路7から分岐した第2洗浄液路6bと第2洗浄空気路7bとを並列に連通させ、また、先端洗浄用送給ポート32aに連通させた先端洗浄用送給路32に対し、同じく主洗浄液路6及び主洗浄空気路7から分岐した第3洗浄液路6d及び第3洗浄空気路7dを並列的に連通させてあり、各分岐送給路37a,38b、各洗浄用渡り路39a,39b、各洗浄液路6a,6b,6d、並びに、各洗浄空気路7a,7b,7dにはステーション側の経路切換弁vyを介装してある。
即ち、塗装機2における第1流入路25a、第2流入路25b、第1流出路29a、第2流出路29b、先端洗浄用路31、並びに、接合ステーション4における第1分岐送給路37a、第2分岐送給路37b、第1排出路38a、第2排出路38b、先端洗浄用送給路32が、塗装機2と接合ステーション4との接合により塗装機側並びにステーション側の接合路である。
そして、以上のシステム構成において制御器3は被塗物搬送と連係して各弁vx,vy,vt,vcの開閉による経路切換制御、モータ19a,19bの回転制御、並びに、塗装ロボット1の動作制御により、次の(イ)〜(ヘ)の手順で塗装作業を自動的に進める構成にしてある(図10参照)。
なお、塗装作業の各工程を示す図4〜図9において、白抜きの方形記号で示す弁は開弁状態にあり、×を付した方形記号で示す弁は閉弁状態にある。また、塗料Tw,Ttの流れは太実線で示し、洗浄液S及び洗浄空気Aの流れは白抜きの太実線で示し、作動液Lは太破線で示してある。
(イ)図4は第1塗料タンク9Aの塗料室12aに充填した塗料Tw(導電性塗料)を使用して塗装を行っている塗装工程を示し、この工程では、第1塗料タンク9Aの塗料室12aにのみ塗料Tw(導電性塗料)を充填した状態(すなわち、第2塗料タンク9Bの塗料室12bは空のままの状態)で、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4から離脱させて所要塗装位置に位置させ、この離脱状態において第1作動液供給装置10Aを塗料吐出モードにすることで、作動液圧力により第1塗料タンク9Aの塗料ピストン14aを前端位置近くまで往動させて、第1塗料タンク9Aの塗料室12aにおける充填塗料Twを、高電圧発生装置8による発生電圧の印加状態の下で第1分岐吐出路15a−主吐出路15−塗料噴出口2aを通じてベルカップ2bから被塗物Wに向け必要塗料噴出量だけ帯電状態で放出させる。
なお、この第1塗料タンク9Aの塗装工程において、塗料Twへの印加電圧が導電性塗料Twを通じて塗料供給源の側に漏電することは接合ステーション4からの塗装機2の離脱による接合路切断により防止され、また、その印加電圧が作動液Lを通じて外部に漏電することは作動液Lの非導電性により防止され、その他の部材を介しての漏電は適所に配した電気絶縁材により防止される。
(ロ)図5は図4に示す塗装工程の完了に続く洗浄・充填工程を示し、この工程では、高電圧発生装置8による電圧印加を停止した状態で、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4に接合させて塗装機側の各ポート27a,27b,28a,28b,31aをステーション側の対応ポート34a,34b,35a,35b,32aに連通させ、この接合状態において、先ず、第1作動液供給装置10Aを再び塗料吐出モードにすることで、作動液圧力により第1塗料タンク9Aの塗料ピストン14aを前端位置まで往動させて、第1塗料タンク9Aの塗料室12aにおける若干量の残存塗料Twを第1分岐吐出路15a−主吐出路15−塗料噴出口2aを通じて外部に排出する。
そして、この残存塗料の排出に続き、第1塗料タンク9A及び塗装機先端部に対する塗装後洗浄工程(系統洗浄・先端洗浄)として、第1洗浄液路6a及び第1洗浄空気路7aから洗浄液S(本例では洗浄水)と洗浄空気Aとを、ステーション側の第1洗浄用渡り路39a−第1分岐送給路37aの下流部−第1送給ポート34a−塗装機側の第1流入ポート27a−第1流入路25a−第1塗料タンク9Aの塗料室12a−第1分岐吐出路15a−第1流出路29a−第1流出ポート28a−ステーション側の第1排出ポート35a−第1排出路38aを通じて交互に通過させるとともに、第3洗浄液路6d及び第3洗浄空気路7dから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、ステーション側の先端洗浄用送給路32−先端洗浄用ポート32a−塗装機側の先端洗浄用ポート31a−先端洗浄用路31を通じてベルカップ2bの内側及び外側の夫々に対し交互に噴出させ、これにより、先の(イ)の塗装工程で生じた塗料汚れを除去する。
また、これら残存塗料排出及び塗装後洗浄に併行させる形態での第2塗料タンク9Bに対する充填工程として、第2作動液供給装置10Bを塗料充填モードにした状態で、次に使用する塗料Tw(導電性塗料)の塗料弁vtを開弁して、その次使用塗料Twを接合ステーション4における第1色替弁ユニットCCV1のマニホールド36−主送給路37−第2分岐送給路37b−第2送給ポート34b−塗装機側の第2流入ポート27b−第2流入路25bを通じ第2塗料タンク9Bの塗料室12bに加圧供給し、これにより、第2塗料供給装置10Bの作動液ピストン16bを復動させながら、次回の塗装工程(すなわち、次の被塗物Wの塗装)で必要な量の次使用塗料Twを第2塗料タンク9Bの塗料室12bに充填する。
そして、この塗料充填において、第2作動液供給装置10Bの作動液ピストン16bが後退待機位置にあるピストンロッド18bへの当接で復動停止して第2作動液路11bにおける圧力センサ55の検出作動液圧力pが上昇すると、先に開弁した塗料弁vtを閉弁して第2塗料タンク9bへの塗料Twの加圧送給を停止する。
(ハ)図6は図5に示す洗浄・充填工程に続く後段洗浄工程を示し、この工程では、同じく電圧発生装置8による電圧印加を停止するとともに塗装機2を接合ステーション4に接合させた状態で、引き続き第1塗料タンク9Bに対する塗装後洗浄工程として、第1洗浄液路6a及び第1洗浄空気路7aから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、ステーション側の第1洗浄用渡り路39a−第1分岐送給路37aの下流部−第1送給ポート34a−塗装機側の第1流入ポート27a−第1流入路25a−第1塗料タンク9Aの塗料室12a−第1分岐吐出路15a−第1流出路29a−第1流出ポート28a−ステーション側の第1排出ポート35a−第1排出路38aを通じ交互に通過させ、これにより、第1塗料タンク系統の洗浄をより完全にする。
また、第2塗料タンク9Bに対する塗料充填の完了に続き、第1塗料タンク9Aに対する塗装後洗浄(系統洗浄)に併行させる形態での第2塗料タンク9Bに対する充填後洗浄工程(接続部洗浄)として、第1色替弁ユニットCCV1における洗浄弁vcの操作により、共通洗浄液路6c及び共通洗浄空気路7cから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、接合ステーション4における第1色替弁ユニットCCV1のマニホールド36−主送給路37−第2分岐送給路37b−第2送給ポート34b−塗装機側の第2流入ポート27b−第2流入路25b−第2洗浄用渡り路30b−第2流出路29b−第2流出ポート28b−ステーション側の第2排出ポート35b−第2排出路38bを通じ交互に通過させ、これにより、第2塗料タンク9Bに対する塗料充填で生じた塗料汚れを除去する。
その後、この工程では、第2作動液供給装置10Bのモータ19bを僅かに逆転運転してピストンロッド18bを僅かに後退させることで、作動液ピストン16bを第2作動液路11b内の残存作動液圧力により僅かに復動させ、このとき、第2作動液路11bの圧力センサ55による検出作動液圧力pが設定値psよりも低下すれば、第2塗料タンク9Bの塗料室12bと第2作動液路11bと第2作動液供給装置10Bの作動液室20bとからなる密閉状態の作動液充填域に気泡の混入がない適正な状態が維持されていると判定して、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4から離脱させ、次の塗装工程(ニ)に進む。
また、第2作動液路11bの圧力センサ55による検出作動液圧力pが設定値ps以下に低下しなければ、密閉の上記作動液充填域に気泡の混入があった不適正状態にあると判定して、異常報知などの所定の対応処理を行う。
(ニ)図7は第2塗料タンク9Bの塗料室12bに充填した塗料Tw(導電性塗料)を使用して塗装を行っている塗装工程を示し、この工程では、(イ)の塗装工程と同様、第2塗料タンク9Bの塗料室12bにのみ塗料Twを充填した状態(第1塗料タンク9Aの塗料室12aはのままの状態)で、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4から離脱させて所要塗装位置に位置させ、この離脱状態において第2作動液供給装置10Bを塗料吐出モードにすることで、作動液圧力により第2塗料タンク9Bの塗料ピストン14bを前端位置近くまで往動させて、第2塗料タンク9Bの塗料室12bにおける充填塗料Twを、高電圧発生装置8による発生電圧の印加状態の下で第2分岐吐出路15b−主吐出路15−塗料噴出口2aを通じてベルカップ2bから被塗物Wに向け必要塗料噴出量だけ帯電状態で放出させる。
なお、この第2塗料タンク9Bの塗装工程においても、塗料Twへの印加電圧が導電性の塗料Twを通じて塗料供給源の側に漏電することは接合ステーション4からの塗装機2の離脱による接合路切断により防止され、また、その印加電圧が作動液Lを通じて外部に漏電することは作動液Lの非導電性により防止され、その他の部材を介しての漏電は適所に配した電気絶縁材により防止される。
(ホ)図8は図7に示す塗装工程の完了に続く洗浄・充填工程を示し、この工程では、高電圧発生装置8による電圧印加を停止した状態で、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4に接合させて塗装機側の各ポート27a,27b,28a,28b,31aをステーション側の対応ポート34a,34b,35a,35b,32aに連通させ、この接合状態において、先ず、第2作動液供給装置10Bを再び塗料吐出モードにすることで、作動液圧力により第2塗料タンク9Bの塗料ピストン14bを前端位置まで往動させて、第2塗料タンク9Bの塗料室12bにおける若干量の残存塗料Twを第2分岐吐出路15b−主吐出路15−塗料噴出口2aを通じて外部に排出する。
そして、この残存塗料の排出に続き、第2塗料タンク9B及び塗装機先端部に対する塗装後洗浄工程(系統洗浄・先端洗浄)として、第2洗浄液路6b及び第2洗浄空気路7bから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、ステーション側の第2洗浄用渡り路39b−第2分岐送給路37bの下流部−第2送給ポート34b−塗装機側の第2流入ポート27b−第2流入路25b−第2塗料タンク9Bの塗料室12b−第2分岐吐出路15b−第2流出路29b−第2流出ポート28b−ステーション側の第2排出ポート35b−第2排出路38bを通じ交互に通過させるとともに、第3洗浄液路6d及び第3洗浄空気路7dから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、ステーション側の先端洗浄用送給路32−先端洗浄用ポート32a−塗装機側の先端洗浄用ポート31a−先端洗浄用路31を通じてベルカップ2bの内側及び外側の夫々に対し交互に噴出させ、これにより、先の(ニ)の塗装工程で生じた塗料汚れを除去する。
また、これら残存塗料排出及び塗装後洗浄に併行させる形態での第1塗料タンク9Aに対する充填工程として、第1作動液供給装置10Aを塗料充填モードにした状態で、次に使用する塗料Tw(導電性塗料)の塗料弁vtを開弁して、その次使用塗料Tを接合ステーション4における第1色替弁ユニットCCV1のマニホールド36−主送給路37−第1分岐送給路37a−第1送給ポート34a−塗装機側の第1流入ポート27a−第1流入路25aを通じ第1塗料タンク9Aの塗料室12aに加圧供給し、これにより、第1塗料供給装置10Aの作動液ピストン16aを復動させながら、次回の塗装工程(すなわち、次の被塗物Wの塗装)で必要な量の次使用塗料Twを第1塗料タンク9Aの塗料室12aに充填する。
そして、この塗料充填において、第1作動液供給装置10Aの作動液ピストン16aが後退待機位置にあるピストンロッド18aへの当接で復動停止して第1作動液路11aにおける圧力センサ55の検出作動液圧力pが上昇すると、先に開弁した塗料弁vtを閉弁して第1塗料タンク9aへの塗料Twの加圧送給を停止する。
(ヘ)図9は図8に示す洗浄・充填工程に続く後段洗浄工程を示し、この工程では、同じく電圧発生装置8による電圧印加を停止するとともに塗装機2を接合ステーション4に接合させた状態で、引き続き第2塗料タンク9Bに対する塗装後洗浄工程として、第2洗浄液路6b及び第2洗浄空気路7bから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、ステーション側の第2洗浄用渡り路39b−第2分岐送給路37bの下流部−第2送給ポート34b−塗装機側の第2流入ポート27b−第2流入路25b−第2塗料タンク9Bの塗料室12b−第2分岐吐出路15b−第2流出路29b−第2流出ポート28b−ステーション側の第2排出ポート35b−第2排出路38bを通じ交互に通過させ、これにより、第2塗料タンク系統の洗浄をより完全にする。
また、第1塗料タンク9Aに対する塗料充填の完了に続き、第2塗料タンク9Bに対する塗装後洗浄(系統洗浄)に併行させる形態での第1塗料タンク9Aに対する充填後洗浄工程(接続部洗浄)として、第1色替弁ブユニットCCV1における洗浄弁vcの操作により、共通洗浄液路6c及び共通洗浄空気路7cから洗浄液Sと洗浄空気Aとを、接合ステーション4における第1色替弁ユニットCCV1のマニホールド36−主送給路37−第1分岐送給路37a−第1送給ポート34a−塗装機側の第1流入ポート27a−第1流入路25a−第1洗浄用渡り路30a−第1流出路29a−第1流出ポート28a−ステーション側の第1排出ポート35a−第1排出路38aを通じ交互に通過させ、これにより、第1塗料タンク9Aに対する塗料充填で生じた塗料汚れを除去する。
その後、この工程では、第1作動液供給装置10Aのモータ19aを僅かに逆転運転してピストンロッド18aを僅かに後退させることで、作動液ピストン16aを第1作動液路11a内の残存作動液圧力により僅かに復動させ、このとき、第1作動液路11aの圧力センサ55による検出作動液圧力pが設定値psよりも低下すれば、第1塗料タンク9Aの塗料室12aと第1作動液路11aと第1作動液供給装置10Aの作動液室20aとからなる密閉状態の作動液充填域に気泡の混入がない適正な状態が維持されていると判定して、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4から離脱させ、次の塗装工程(イ)に進む。
また、第1作動液路11aの圧力センサ55による検出作動液圧力pが設定値ps以下に低下しなければ、密閉の上記作動液充填域に気泡の混入があった不適正状態にあると判定して、異常報知などの所定の対応処理を行う。
以後、コンベアによる被塗物搬送において導電性塗料Twによる塗装を行うべき被塗物Wが続くことに対し、上記(イ)〜(ヘ)の工程をその順に繰り返すことにより、第1塗料タンク9Aと第2塗料タンク9Bとを交互使用する形態で、それら搬送被塗物Wを各々の指定色に順次塗装する。
また一方、コンベアによる被塗物搬送において非導電性塗料Ttによる塗装を行うべき被塗物Wが介在した場合には、第1及び第2塗料タンク9A,9Bを用いた塗装に代え、第2色替弁ユニットCCV2において、その被塗物Wの指定色に応じた塗料Tt(非導電性塗料)の塗料弁vtを開弁することで、その塗料Ttを第2色替弁ユニットCCV2のマニホールド54−塗料直送路50を通じて塗装機2の塗料噴出口2aから噴出させ、これにより、その被塗物Wを指定色の非導電性塗料Ttにより塗装する。
そして、この非導電性塗料Ttによる塗装後、第2色替弁ユニットCCV2における洗浄弁vcの操作により、専用洗浄液路52及び専用洗浄空気路53から洗浄液S′(例えばシンナ)と洗浄空気Aとを、第2色替弁ユニットCCV2のマニホールド54−塗料直送路50を通じて塗料噴出口2aから交互に噴出させ、これにより、非導電性塗料Ttによる第2色替弁ユニットCCv2から塗料噴出口2aにかけての塗料汚れを除去する。
なお、非導電性塗料Ttによる塗装にあたっては、第1及び第2塗料タンク9A,9Bをともに空にした状態で作業アーム1aを動作させる作業形態、あるいは、第1ないし第2塗料タンク9A,9Bのうち前回の導電性塗料Twによる塗装で使用しなかった塗料タンク(すなわち、次回の導電性塗料Twによる塗装で使用する塗料タンク)に次使用の導電性塗料Twを充填した状態で作業アーム1cを動作させる作業形態のいずれを採ってもい。
塗装作業については以上の通りであるが、この塗装システムでは、システムの始動時及びオペレータによる指示時に、次の(a)〜(d)のエア抜き処理を制御器3による動作制御により自動的に行う(図11〜図15参照)。
(a)図11に示す如く、高電圧発生装置8による電圧印加を停止した状態で、作業アーム1cの動作により塗装機2を接合ステーション4に接合させて塗装機側の各ポート27a,27b,28a,28b,31aをステーション側の対応ポート34a,34b,35a,35b,32aに連通させ、この接合状態において、シリンダ側作動液排出路23及びタンク側作動液排出路24の開閉弁vmを開弁し、また、作動液供給路21及び作動液路11a,11bの開閉弁vmを閉弁した状態で、塗料ピストン14a,14bを接合ステーション4における第1,第2洗浄液路6a,6bからの塗料タンク塗料室12a,12bへの洗浄液Sの供給により後端位置まで復動させて、塗料タンク9A,9Bの作動液室13a,13bにおける空気をタンク側作動液排出路24へ排出するとともに、モータ19a,19bの正転運転により作動液ピストン 16a,16bを前端位置まで往動させて、作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bにおける空気をシリンダ側作動液排出路23へ排出する。
(b)次に図12に示す如く、作動液供給路21の開閉弁vmを開弁して、作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bに対する作動液Lの供給を開始し、これにより、作動液ピストン26a,26bの往動で隙間状態にあるシリンダ室20a,20bの残存空気を作動液Lによりパージする形態で完全にシリンダ側作動液排出路23へ排出する。その後、所定の待ち時間が経過すると、図13に示す如く、シリンダ側作動液排出路23の開閉弁vmを閉弁するとともに、作動液路11a,11bの開閉弁vmを開弁して、作動液供給路21からの供給作動液Lを作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bから作動液路11a,11bを通じて塗料タンク9A,9Bの作動液室13a,13bに供給し、これにより、塗料ピストン14a,14bの復動により隙間状態にある塗料タンク作動室13a,13bの残存空気を作動液Lによりパージする形態で完全にタンク側作動液排出路24へ排出する。
(c)その後、図14に示す如く、塗料タンク塗料室12a,12bへの洗浄液供給圧力により塗料ピストン14a,14bを後端位置に保持したままの状態において、タンク側作動液排出路24の開閉弁vmを閉弁するとともに、モータ19a,19bの逆転運転により作動液ピストン16a,16bのピストンロッド18a,18bを所定後退位置まで後退させることで、作動液供給路21からの供給作動液Lにより作動液ピストン16a,16bをシリンダ室20a,20bの容積が塗料タンク塗料室12a,12bの最大容積よりも僅かに大きくなる位置まで復動させ、そして、その復動において作動液ピストン16a,16が所定後退位置にあるピストンロッド18a,18bへの当接で復動停止して作動液路11a,11bにおける圧力センサ55の検出作動液圧力pが上昇すると、作動液充填の完了として作動液供給路23の開閉弁vmを閉弁し、作動液シリンダ17a,17bのシリンダ室20a,20bに対する作動液供給を停止する。
(d)これに続き、図15に示す如く、接合ステーション4における第1,第2洗浄液路6a,6bの経路切換弁vy及び塗装機2における第1,第2流入路25a,25bの開閉弁vxを閉弁して塗料タンク塗料室12a,12bに対する洗浄液供給を停止するとともに、塗装機2における第1,第2流出路29a,29bの経路切換弁vxを開弁した状態で、モータ19a,19bの正転運転により作動液ピストン16a,16bを往動させ、これにより、塗料タンク塗料室12a,12bの洗浄液Sを接合ステーション4の第1、第2排出路38a,38bへ排出する。そして、塗料ピストン14a,14bが前端位置に至り停止して作動液路11a,11bにおける圧力センサ55の検出作動液圧力pが上昇すると、塗料タンク塗料室12a,12bからの洗浄液排出が完了したとして、モータ19a,19bを停止し、これをもってエア抜き処理を完了する。
以上要するに、本実施形態では、塗装ロボット1の作業アーム1cを塗装作業用の可動支持アームとして、その作業アーム1に取り付けた塗装機2に塗料タンク9A,9Bを装備し、この塗料タンク9A,9Bに充填した塗料Twを塗装機2の塗料噴出口2aから噴出させることで被塗物Wを塗装する塗装システムにおいて、塗料タンク9A,9Bの内部を塗装機2の塗料噴出口2aに連通する塗料室12a,12bと作動液路11a,11bを通じて作動液シリンダ17a,17bに連通する作動液室13a,13bとに区画する塗料ピストン14a,14bを設ける。
また、この塗料ピストン14a,14bの操作手段として、モータ19a,19bによる作動液ピストン16a,16bの往動により作動液シリンダ17a,17b内の作動液Lを密閉路状態の作動液路11a,11bを通じて作動液室13a,13bの側へ加圧送給することで、作動液圧力により塗料ピストン16a,16bを往動させる塗料吐出モードと、作動液室13a,13bからの作動液路11a,11bを通じた作動液シリンダ17a,17bの側への作動液Lの戻り、及び、その作動液戻りによる作動液ピストン16a,16bの復動を許した状態で、塗料室12a,12bへの塗料Twの加圧供給に伴い塗料圧力により塗料ピストン14a,14bを復動させる塗料充填モードとのモード切り換えを可能にした作動液供給装置10A,10Bを設ける。
そして、この構成を採ることにより、モータ19a、19b、作動液シリンダ17a,17b、作動液ピストン16a,16bを備える塗料ピストン操作手段としての作動液供給装置10A,10Bを作動液路11a,11bの延設により塗料タンク9A,9Bから離れた適当箇所(すなわち、作業アーム1cにおける塗装機装備部分から離れた適当箇所)に配置して、作業アーム1cにおける塗装機装備部分を小型化及び軽量化し、これにより、塗装機装備部分と他物との干渉による塗装対象物の制限や塗装対象部位の制限を解消してシステムの汎用性を高めるとともに、作業アーム1cの動作性を高めて塗装精度や塗装能率も高めるようにしてある。
また、塗料吐出モードでは、作動液ピストン16a,16bの往動に伴い密閉路状態の作動液路11a,11bにおける作動液L(非圧縮性粒体)を介して塗料タンク9A,9Bにおける塗料ピストン14a,14bを往動させることにより、さらにまた、塗料充填モードでは、塗料タンク9A,9Bの塗料室12a,12bに加圧供給する塗料Twの圧力により塗料ピストン14a,14bを復動させて、密閉路状態の作動液路11a,11bに外部空気(圧縮性流体)が侵入するのを防止しながら作動液ピストン16a,16bを復動させることにより、塗料ピストン14a,14bと作動液ピストン16a,16bとを機械的に連結した場合と同様に連動させるようにして、高い動作精度で塗料ピストン14a,14bを往動させ得るようにし、これにより、塗料噴出流量の制御においても高い制御精度を得られるようにしてある。
また、本実施形態では、塗料充填モードにおいて作動液ピストン16a,16bの復動の許容限界位置ST′を規定する復動規制手段を作動液ピストン16a,16bのピストンロッド18a,18bにより構成し、これにより、専用の計量手段を不要にしながらも、その許容限界位置ST′の設定変更をもって塗料タンク9A,9Bの塗料室12a,12bに対する塗料充填モード各回の塗料充填量をそれに続く塗料吐出モード各回の必要塗料噴出量に応じた量に正確に計量し得るようにして、塗料充填量の過不足による塗料ロスや作業支障を回避するようにしてある。
さらに、本実施形態では、1つの塗装機2に2個の塗料タンク9A,9Bを装備して、これら2個の塗料タンク9A,9Bに対する個別の作動液供給装置10A,10Bを設けた構成にしてあり、これにより、一方の塗料タンク9A(9B)に塗料Twを充填している間に、塗料吐出済の他方の塗料タンク9B(9A)に対する塗料供給前の洗浄(特に色替用洗浄)を行うなどの異工程併行処理を行うようにして、1回の塗装の終了後、次の塗装に移行するのに要する過渡時間を短くし、そのことで塗装作業能率をさらに高めるようにしてある。
〔別の実施形態〕
次の本発明の別実施形態を列記する。
前述の実施形態では、2個の塗料タンク9A、9Bと、それら塗料タンク9A,9Bに対する個別の作動液供給装置10A,10Bとを設けるシステム構成を示したが、1個の塗料タンクと、それに対する1つの作動液供給装置とを設けるシステム構成や、3個以上の塗料タンクと、それら塗料タンクに対する個別の作動液供給装置とを設けるシステム構成を採用してもよい。
また、前述の実施形態では、水性塗料などの導電性塗料Twによる塗装に塗料タンク9A,9B及び作動液供給装置10A,10Bを用いる例を示したが、有機溶剤系塗料などの非導電性塗料Ttによる塗装に塗料タンク9A,9B及び作動液供給装置10A,10Bを用いるようにしてもよく、さらに、導電性塗料Twによる塗装と非導電性塗料Ttによる塗装とが混在する塗装に塗料タンク9A,9B及び作動液供給装置10A,10Bを用いるようにしてもよい。
塗料ピストン14a,14b及び作動液ピストン16a,16bの動作を円滑にする上で作動液Lには潤滑性を備える液を用いるのが望ましいが、その潤滑性は必ずしも高いものでなくてもよく、また、非静電塗装の場合や静電塗装においても作動液Lを通じた漏電の虞がない場合などには、作動液Lに導電性の液を用いてもよい。
前述の実施形態では、作動液ピストン16a,16bのピストンロッド18a,18bを用いて復動規制手段を構成する例を示したが、塗料充填モードにおいて作動液ピストン16a,16bの復動の許容限界位置ST′を規定する復動規制手段の具体的構造は種々の構成変更が可能であり、例えば、作用位置の設定変更が可能な専用ストッパ部材に対する当接により作動液ピストン16a,16bの復動を停止させる構造や、作動液ピストン駆動用のモータ19a,19bの自由逆転を所定回転位相までに規定することで作動液ピストン16a,16bの復動を設定許容限界位置ST′で停止させる構造などを採用してもよい。
塗装機2を初めとするシステム構成装置の具体的形状・構造やその内部流路構造などは、前述の実施形態で示した形状・構造に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載の範囲内で種々の構成変更が可能である。
本発明による塗装システムは、自動車ボディ、単車や自転車の各部、家電製品のケーシング、家具など、どのようなものの塗装にも適用することができる。
塗装システムの全体構成を示す図 要部の回路図 作動液供給装置の構成図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の各工程を示す回路図 塗装作業の工程フローチャート エア抜き処理の各工程を示す説明図 エア抜き処理の各工程を示す説明図 エア抜き処理の各工程を示す説明図 エア抜き処理の各工程を示す説明図 エア抜き処理の各工程を示す説明図
符号の説明
1a 可動支持アーム
2 塗装機
9A,9B 塗料タンク
Tw 塗料
2a 塗料噴出口
W 被塗物
12a,12b 塗料室
11a,11b 作動液路
17a,17b 作動液シリンダ
13a,13b 作動液室
14a,14b 塗料ピストン
19a,19b モータ
16a,16b 作動液ピストン
L 作動液
10A,10B 作動液供給装置
ST′ 復動の許容限界位置
18a,18b 復動規制手段,ピストンロッド

Claims (5)

  1. 塗装作業用の可動支持アームに取り付けた塗装機に塗料タンクを装備し、この塗料タンクに充填した塗料を前記塗装機の塗料噴出口から噴出させることで被塗物を塗装する塗装システムであって、
    前記塗料タンクの内部を前記塗装機の塗料噴出口に連通する塗料室と作動液路を通じて作動液シリンダに連通する作動液室とに区画する塗料ピストンを設け、
    この塗料ピストンの操作手段として、モータによる作動液ピストンの往動により前記作動液シリンダ内の作動液を密閉路状態の前記作動液路を通じて前記作動液室の側へ加圧送給することで、作動液圧力により前記塗料ピストンを往動させる塗料吐出モードと、
    前記作動液室からの前記作動液路を通じた前記作動液シリンダの側への作動液の戻り、及び、その作動液戻りによる前記作動液ピストンの復動を許した状態で、前記塗料室への塗料の加圧供給に伴い塗料圧力により前記塗料ピストンを復動させる塗料充填モードとのモード切り換えを可能にした作動液供給装置を設けてある塗装システム。
  2. 前記塗料充填モードにおいて前記作動液ピストンの復動の許容限界位置を規定する復動規制手段を設け、この復動規制手段を前記許容限界位置の設定変更が可能な構成にしてある請求項1記載の塗装システム。
  3. 前記作動液ピストンのピストンロッドを前記モータの逆転により前記作動液ピストンから離脱させて前記許容限界位置に対応する後退位置まで後退させた状態で前記モータを停止して待機し、この待機状態において前記塗料室への塗料供給による前記作動液ピストンの復動を前記ピストンロッドへの作動液ピストンの当接により前記許容限界位置で停止させることで、そのピストンロッドを前記復動規制手段として機能させる構成にしてある請求項2記載の塗装システム。
  4. 1つの前記塗装機に2個の前記塗料タンクを装備し、これら2個の塗料タンクに対する個別の前記作動液供給装置を設けてある請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗装システム。
  5. 前記作動液として非導電性液を用いる請求項1〜4のいずれか1項に記載の塗装システム。
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