JP2009189924A - 塗料供給方法、及び、塗料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗料種変更に要する時間及び塗料ロスを効果的に低減できる塗料供給方法及び塗料供給装置を提供する。
【解決手段】 循環配管５から取出管１７を通じて塗装機３への供給塗料Ｔを取り出すのに、取出管１７を循環配管５に連通させて循環配管５からの塗料供給により取出管１７に塗料Ｔを充填する充填工程と、この充填工程の後に、取出管１７を循環配管５との連通状態から作用流体管３０ａとの連通状態に切り換えて、その作用流体管３０ａから取出管１７に供給する押出流体Ｌによる押し出しにより取出管１７における充填塗料Ｔを塗装機３への供給塗料Ｔとして取り出す取出工程と、この取出工程に併行して、又は、この取出工程の後に、取出管１７との連通を断った状態の循環配管１７から塗料Ｔを回収すると共に、その循環配管１７の管内を洗浄する回収洗浄工程とを実施する。
【選択図】図２

Description

本発明は、塗料の循環配管から取出管を通じて塗装機への供給塗料を取り出す塗料供給方法、及び、その方法に用いる塗料供給装置に関し、特に多色の塗料を要するとともに、それら多色の塗料各々の使用頻度が低いいわゆる少量多色生産の塗装設備に好適な塗料供給方法及び塗料供給装置に関する。

この種の塗料供給方法及び装置では、塗料の循環配管から取出管を通じて取り出す塗装機への供給塗料を色の異なるものに変更する（いわゆる色替え）など塗料種の異なるものに変更する方式として、互いに異なる塗料種の塗料を循環させている複数の循環配管のうちから塗料の取り出しを行う循環配管を次の必要塗料種に応じて選択する方式（言わば配管選択方式）の他、兼用の循環配管に循環させる塗料そのものを塗料種の異なるものに入れ換えることで取出管を通じて取り出す塗料を塗料種の異なるものに変更する方式（言わば塗料入換方式）が知られており、この塗料入換方式によれば前者の配管選択方式に比べ循環配管の兼用化により配管本数を削減することができて、装置施設面などで有利にすることができる。

そして従来、この塗料入換方式の一つとして、塗料の入れ換えによる塗料種変更の際、ピグを取出管の管内に走行させることで、先の塗料取り出しにおいて取出管に残る塗料をピグによる押し込みにより循環配管に戻すとともに、ピグによる付着塗料の掻き取りや洗浄液供給等により取出管の管内を洗浄し、これに続き、別のピグを循環配管の管内に走行させることで、取出管からの戻し塗料とともに循環配管の管内塗料をピグによる押し出しにより塗料タンクに回収し、その後、ピグによる付着塗料の掻き取りや洗浄液供給等により循環配管の管内を洗浄した上で、次の塗料を循環配管に充填して循環させる方式（言わば２ピグ方式）が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００３−２３６４４２号公報

しかし、この２ピグ方式では、塗料の入れ換えによる塗料種変更の際、循環配管に残る塗料だけでなく取出管に残る塗料も回収できることで塗料ロスを効果的に低減できるものの、取出管に残る塗料をピグにより循環配管に戻す工程が必要で、また、取出管に残る塗料を循環配管に戻した後でなければ循環配管に残る塗料の回収を行えず、さらにまた、取出管においてピグを待機位置から走行させて作用させた後、そのピグを再び待機位置に戻す工程も必要になるなどの運転上の制約があり、その為、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間が長くなって塗装作業能率（換言すれば塗装品の生産効率）が低下する問題があった。

そしてまた、循環配管と取出管との夫々で別のピグを走行させるため装置が複雑になる問題もあった。

この実情に鑑み本発明の主たる課題は、塗料の取り出し形態を合理化することにより上記の如き問題を解消する点にある。

本発明の第1特徴構成は塗料供給方法に係り、その特徴は、
塗料の循環配管から取出管を通じて塗装機への供給塗料を取り出す塗料供給方法において、
前記取出管を前記循環配管に連通させて前記循環配管からの塗料供給により前記取出管に塗料を充填する充填工程と、
この充填工程の後に、前記取出管を前記循環配管との連通状態から作用流体管との連通状態に切り換えて、その作用流体管から前記取出管に供給する押出流体による押し出しにより前記取出管における充填塗料を前記塗装機への供給塗料として取り出す取出工程と、
この取出工程に併行して、又は、この取出工程の後に、前記取出管との連通を断った状態の前記循環配管から塗料を回収すると共に、その循環配管の管内を洗浄する回収洗浄工程とを実施する点にある。

つまり、この第１特徴構成によれば、取出工程の際、作用流体管から供給する押出流体による押し出しにより取出管における充填塗料を塗装機への供給塗料として取り出すから、その取り出し後に取出管からの塗料回収を行わずとも、塗料取り出しの後に取出管に残る塗料をほぼ完全に無くす、ないしは、効果的に低減することができ、これにより、回収洗浄工程での循環配管からの塗料回収とも相まって、前述した２ピグ方式と同等に塗料ロスを効果的に低減することができる。

しかも、２ピグ方式であった運転上の制約、すなわち、取出管に残る塗料をピグにより循環配管に戻す工程が必要である、また、取出管に残る塗料を循環配管に戻した後でなければ循環配管に残る塗料の回収を行えない、さらにまた、取出管においてピグを待機位置から走行させて作用させた後、そのピグを再び待機位置に戻す工程も必要になるなどの運転上の制約も無くすことができ、これにより、前述の２ピグ方式に比べ色替え等の各回の塗料種変更に要する時間も一層短縮することができて、塗装作業能率を向上させることができる。

そして、塗料種の変更については基本的に、回収洗浄工程を挟んで循環配管内の塗料を塗料種の異なるものに入れ換える塗料入換方式を採るから、前述の配管選択方式に比べ循環配管の配管本数を削減することができ、また、取出管でのピグ走行が不要になることで２ピグ方式に比べても装置を簡略にすることができ、これらのことにより装置施設面などでもさらに有利にすることができる。

なお、第１特徴構成の実施において、回収洗浄工程の一部ないし全部を取出工程に併行して実施するようにすれば色替え等の塗料種変更に要する時間を極めて効果的に短縮できるが、場合によっては回収洗浄工程の開始を取出工程の後に行うようにしてもよい。

また、取出管を通じて取り出す塗装機への供給塗料については、その取り出しに伴い塗装機に供給して塗装に供する形態、あるいは、一旦貯留した上で塗装機に供給する形態のいずれをとってもよい。

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、
前記回収洗浄工程において前記循環配管の管内にピグを摺接状態で走行させる点にある。

つまり、この第２特徴構成によれば、管内摺接状態で走行させるピグによる押し出しにより循環配管に残る塗料を回収するとともに、循環配管の内面に付着する塗料を走行ピグにより掻き取るから、例えば単なるポンプ吸引等により循環配管内の塗料を回収するのに比べ、循環配管からの塗料回収及び循環配管の管内洗浄を効率的に能率良く行うことができ、これにより、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層短縮することができる。

なお、第２特徴構成の実施において、ピグ走行の駆動方式は、加圧流体による押圧によりピグを管内走行させる方式を初め、種々の駆動方式を採用することができ、また、加圧流体による押圧によりピグを管内走行させる方式を採る場合、その加圧流体には洗浄液、圧縮空気、次使用の塗料など、種々の流体を採用できる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第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、
前記取出工程において洗浄液を前記押出流体として前記作用流体管から前記取出管に供給する点にある。

つまり、この第３特徴構成によれば、取出工程において押出流体による押し出しにより取出管における充填塗料を塗装機への供給塗料として取り出すのに伴い、その押出流体としての洗浄液により取出管の管内洗浄も併せ行うことができ、これにより、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層短縮することができる。

また、圧縮空気などの気体を押出流体として用いた場合、気体の圧縮性のため実際の塗料取出量と必要取出量との間に誤差が生じ易くなるが、洗浄液を押出流体として用いれば、このような圧縮性に原因する誤差を防止することができて、塗料取出量の調整精度も高く確保することができる。

なお、第３特徴構成の実施においては、洗浄液による押し出しにより取出管における充填塗料を塗装機への供給塗料として取り出す取出工程に引き続いて、洗浄液を作用流体管から取出管に供給する、あるいは、洗浄液と圧縮気体とを作用流体管から取出管に交互供給するなどして、取出管の洗浄を一層確実にするようにしてもよい。

また、その場合、充填塗料に続いて取出管から送出される洗浄液や圧縮気体は塗装機への塗料供給経路とは別の経路を通じて廃棄するのがよい。

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、
前記充填工程において前記取出管への塗料充填に続く前記循環配管からの塗料供給により前記塗装機への供給塗料の一部を前記取出管を通じて取り出す先行取出工程を実施し、
この先行取出工程に続き前記取出工程として前記取出管に残る充填塗料を前記押出流体による押し出しにより前記塗装機への供給塗料の残部として取り出す点にある。

つまり、この第４特徴構成によれば、一回の取り出しで必要な塗料量が取出管に満杯充填し得る塗料量より大量の場合についても、必要量の塗料を一回の取り出しで取り出すことができる。

すなわち、取出管に満杯充填し得る塗料量は取出管の長さや太さなどにより制限されるが、上記先行取出工程での塗料取出量（換言すれば、取出管への塗料充填に引き続き循環配管から取出管に供給する塗料量）を調整することにより、その先行取出工程において塗装機への供給塗料の一部として取り出す塗料と、それに続く取出工程において塗装機への供給塗料の残部として取り出す塗料との合計量として、取出管に満杯充填し得る塗料量より大量の塗料を一回の取り出しで取り出すことができる。

なお、一回の取り出しで必要な塗料量が取出管の満杯充填量より少ない場合には、先行取出工程を省く形態で充填工程において取出管に充填する塗料量を必要取出量に制限し、その充填塗料を取出工程で取り出すようにすればよい。

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４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、
前記循環配管を複数設けておき、
前記充填工程では前記取出管を複数の前記循環配管のうちから選択した１つの循環配管に連通させて、その選択連通させた循環配管から前記取出管に塗料を充填する点にある。

つまり、この第５特徴構成によれば、複数の循環配管のうちから選択した１つの循環配管から取出管に塗料を充填する充填工程を実施している間に、他の循環配管について回収洗浄工程やそれに続く次の塗料の充填などを併行して実施することができ、これにより、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層短縮することができる。

本発明の第６特徴構成は、第１〜第５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、
同じ塗装機に対する前記取出管を複数設けておき、
前記充填工程では複数の前記取出管のうちから選択した１つの取出管を前記循環配管に連通させて、その選択連通させた取出管に前記循環配管から塗料を充填する点にある。

つまり、この第６特徴構成によれば、同じ塗装機に対する複数の取出管のうちから選択した１つの取出管に循環配管から塗料を充填する充填工程を実施している間に、他の取出管について塗料取り出し後の管内洗浄などを併行して実施することができ、これにより、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層短縮することができる。

なお、第５又は第６特徴構成の実施において、循環配管を複数設けるとともに同じ塗装機に対する取出管を複数設けて、第５特徴構成と第６特徴構成とを組み合わせ実施するようにすれば、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層効果的に短縮することができる。

本発明の第７特徴構成は、第１〜第６特徴構成のいずれかの塗料供給方法に用いる塗料供給装置に係り、その特徴は、
塗料貫通路と塗料送出口と作用流体入口とを形成した介装切換弁装置を、前記塗料貫通路により前記循環配管の上流側部分と下流側部分とを連通させる状態で前記循環配管に介装するとともに、前記塗料送出口に前記取出管を接続し、かつ、前記作用流体入口に前記作用流体管を接続し、
この介装切換弁装置に、前記塗料送出口を前記塗料貫通路に連通させる状態と前記作用流体入口に連通させる状態との切り換えを行う切換機構を備えさせてある点にある。

つまり、この第７特徴構成によれば、介装切換弁装置において切換機構による切り換えにより塗料送出口を塗料貫通路に連通させる状態にすれば、循環配管から塗料貫通路及び塗料送出口を通じて取出管に塗料を充填する前記充填工程を実施することができる。

そして、切換機構による切り換えにより塗料送出口を作用流体入口に連通させる状態にすれば、作用流体管から作用流体入口及び塗料送出口を通じて取出管に押出流体を供給する前記取出工程を実施でき、また、この取出工程に併行して又は取出工程の後に、取出管との連通を断った状態の循環配管及び塗料貫通路から塗料を回収するとともに、それら循環配管の管内及び塗料貫通路の路内を洗浄する前記回収洗浄工程を実施することができる。

すなわち、この第７特徴構成によれば、充填工程と取出工程と回収洗浄工程とを含む前述第１特徴構成の塗料供給方法を、循環配管に介装した介装切換弁装置の切り換え操作で簡便に実施することができる。

本発明の第８特徴構成は、第７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、
前記塗料貫通路を通じて前記循環配管の管内にピグを摺接状態で走行させる構成にしてある点にある。

つまり、この第８特徴構成によれば、介装切換弁装置に形成の塗料貫通路を通じて循環配管の管内にピグを摺接状態で走行させ得るから、前述第２特徴構成の実施として回収洗浄工程で循環配管に残る塗料をピグによる押し出しにより回収するとともに循環配管の内面に付着する塗料をピグにより掻き取るのと併せて、介装切換弁装置に形成の塗料貫通路に残る塗料の回収及びその塗料貫通路の内面に付着する塗料の掻き取りも同じピグで行うことができ、これにより、色替え等の各回の塗料種変更を能率良く短時間で行うことができ、また、装置も簡略にすることができる。

本発明の第９特徴構成は、第７又は第８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、
前記介装切換弁装置に複数の前記塗料貫通路を形成して、それら塗料貫通路により各別に複数の循環配管夫々の上流側部分と下流側部分とを連通させる状態で前記介装切換弁装置を複数の前記循環配管に介装し、
前記切換機構を、複数の前記塗料貫通路に前記塗料送出口を選択的に連通させる切り換えと前記作用流体入口に前記塗料送出口を連通させる状態への切り換えとが可能な構成にしてある点にある。

つまり、この第９特徴構成によれば、第７特徴構成と同様、切換機構による切り換えにより塗料送出口をいずれかの塗料貫通路に連通させることで前記充填工程を実施でき、また、切換機構による切り換えにより塗料送出口を作用流体入口に連通させることで前記取出工程及び前記回収洗浄工程を実施することができる。

また、これに加えて、切換機構による切り換えにより塗料送出口を複数の塗料貫通路のうち選択した１つの塗料貫通路に連通させて、それら連通させた塗料貫通路と塗料送出口とを通じ１つの循環配管から取出管に塗料を充填する充填工程を実施している間に、他の循環配管について回収洗浄工程やそれに続く塗料の充填などを各々に連通の塗料貫通路を通じ併行実施することができて、前述第５特徴構成の塗料供給方法を介装切換弁装置の切り換え操作で簡便に実施することができ、また、装置も簡略にすることができる。

本発明の第１０特徴構成は、第７〜第９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、
前記介装切換弁装置に複数の前記塗料送出口を形成して、それら塗料送出口に同じ塗装機に対する複数の前記取出管を各別に接続し、
前記切換機構を、前記塗料貫通路と前記作用流体入口とに対して複数の前記塗料送出口の各々を選択的に連通させる切り換えが可能な構成にしてある点にある。

つまり、この第１０特徴構成によれば、第７特徴構成と同様、切換機構による切り換えにより塗料送出口の各々を塗料貫通路に連通させることで前記充填工程を実施でき、また、切換機構による切り換えにより塗料送出口の各々を作用流体入口に連通させることで前記取出工程及び前記回収洗浄工程を実施することができる。

また、これに加えて、切換機構による切り換えにより複数の塗料送出口のうち選択した１つの塗料送出口を塗料貫通路に連通させて、それら連通させた塗料貫通路と塗料送出口とを通じ１つの取出管に循環配管から塗料を充填する充填工程を実施している間に、他の取出管についての塗料取り出し後の管内洗浄などを併行実施することができて、前述第６特徴構成の塗料供給方法を介装切換弁装置の切り換え操作で簡便に実施することができ、また、装置も簡略にすることができる。

なお、第９又は第１０特徴構成の実施において、介装切換弁装置に塗料貫通路を複数設けるとともに塗料送出口を複数設けて、第９特徴構成と第６特徴構成とを組み合わせ実施するようにすれば、第５特徴構成による塗料供給方法と第６特徴構成による塗料供給方法とを組み合わせ実施することができて、色替え等の各回の塗料種変更に要する時間を一層効果的に短縮し得るとともに、簡略でありながら機能性の一層高い装置にすることができる。

本発明の第１１特徴構成は、第７〜第１０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、
兼用循環配管としての前記循環配管とは別の専用循環配管を設け、
この専用循環配管から分岐した専用取出管と前記取出管との夫々を端末取出口に選択的に連通させる端末切換弁装置を設けてある点にある。

つまり、前記循環配管及び前記取出管を備える前記第７〜第１０特徴構成の塗料供給装置は、前述の如く回収洗浄工程を挟んで循環配管内の塗料を塗料種の異なるものに入れ換える塗料入換方式で色替え等の塗料種変更を行うことにより塗料ロスを少なくしかつ装置施設面でも有利にしながら高い塗装作業能率を得ることができ、一方、使用頻度の高い塗料種については塗料入換方式ではなく、その塗料種の塗料のみを定常的に循環させる循環配管から各回の塗料取り出しを行う方が能率良く塗装作業を行うことができる。

したがって、端末切換弁装置により前記取出管を端末取出口に連通させることで前記循環配管から前記取出管を通じて端末取出口へ塗料を取り出すことができ、また、端末切換弁装置により専用取出管を端末取出口に連通させることで専用循環配管から専用取出管を通じて端末取出口へ塗料を取り出すことができる上記第１１特徴構成によれば、前記循環配管を使用頻度の低い複数種の塗料を塗料入換方式で選択的に循環させる兼用循環配管として用い、これとは別の専用循環配管を使用頻度の高い塗料のみを定常的に循環させる循環配管として用いるようにすることで、多種の塗料を要するとともにそれら多種の塗料各々の使用頻度が低い少量多種生産の塗装と、一種の塗料の使用頻度が高い多量生産の塗装とが混在する場合にも、全体として塗料ロスの少ない状態でかつ装置施設面でも有利にしながら能率良く塗装作業を行える優れた塗料供給装置とすることができる。

図１はコンベアにより順次搬送される被塗物Ｗ（本例では自動車ボディー）を塗装する塗装ブース１の塗料供給装置を示し、塗装ブース１の内部には、塗装機装備部２であるロボット塗装部２Ａや手吹き塗装部２Ｂを被塗物搬送経路Ｋに沿って並設してある。

この塗装ブース１では、被塗物Ｗの各部を複数の塗装機装備部２で分担して順次に塗装する方式や、所謂ウエットオンウエット方式などの重ね塗り塗装における各層の塗装を複数の塗装機装備部２で分担して順次に行うなどの方式により、順次搬送される被塗物Ｗを各塗装機装備部２において装備の塗装機３により塗装する。

塗装ブース１の周囲には、互いに異なる色の塗料Ｔを循環させる複数の専用循環配管４夫々の往き管４ｓと返り管４ｒを並列状態で延設するとともに、管内塗料の入れ換えにより複数色の塗料Ｔを選択的に循環させる複数の兼用循環配管５を延設してある。

なお、図１では専用循環配管４が複数の専用循環配管４Ａ〜４Ｎを代表して示しており、これら専用循環配管４Ａ〜４Ｎの施設数は２０本〜３０本（すなわち、２０色〜３０色分）になることもある。また、図１では兼用循環配管５が本例では２本の兼用循環配管５Ａ，５Ｂを代表して示している。

塗料色別の専用循環配管４の夫々について、往き管４ｓの上流端は塗料を圧送する塗料ポンプ６の吐出口に接続し、往き管４ｓの下流端は返り管４ｒの下流端側に接続してある。また、返り管４ｒの上流端は往き管４ｓの上流端側に接続し、返り管４ｒの下流端は塗料ポンプ６の吸入口に接続してある。そして、返り管４ｒの下流端近くには塗料色別の塗料タンク７からの塗料補充管８を接続してある。

一方、２本の兼用循環配管５の夫々については、上流端を塗料ポンプ９の吐出口に接続し、下流端を塗料タンク１０に接続し、塗料ポンプ９の吸入口には塗料タンク１０からの塗料吸入管１１を接続してある。そして、兼用循環配管５夫々の上流端近くにはピグ挿入部１２ａを設けるとともに、洗浄液Ｌ及び圧縮空気Ａを選択的に兼用循環配管５に供給する作用流体供給部１３を設け、兼用循環配管５夫々の下流端近くにはピグ取出部１２ｂを設けてある。

つまり、兼用循環配管５の各々について塗料Ｔを異なる色のものに入れ換える際には、先ず回収洗浄工程として、ピグ挿入部１２ａからピグＰを管内に挿入し、そのピグＰを作用流体供給部１３から供給する圧縮空気Ａ（又は洗浄液Ｌ）による押圧により兼用循環配管５の管内を摺接状態で走行させ、この走行ピグＰにより管内塗料Ｔを塗料タンク１０に押し出して回収するとともに管内に付着する塗料を掻き取る。

また、ピグＰをピグ取出部１２ｂにおいて管内から取り出した上で、作用流体供給部１３からの洗浄液Ｌと圧縮空気Ａとの交互供給により兼用循環配管５の管内を完全に洗浄し、この回収洗浄工程の後、次塗料仕込工程として別の塗料タンク１０から次の塗料Ｔを塗料ポンプ９により兼用循環配管５に供給して充填する。

各塗装機装備部２には複数の専用循環配管４（４Ａ〜４Ｎ）及び２本の兼用循環配管５（５Ａ，５Ｂ）の夫々から選択的に必要塗料Ｔを取り出す端末切換弁装置１４（所謂カラーチェンジバルブ）を設けてあり、この端末取出弁装置１４は図２に示す如く、一端を端末取出口１４ａとしたマニホールド管１５を備えるとともに、各専用循環配管４（４Ａ〜４Ｎ）からの専用取出管１６（１６ａ〜１６ｎ）及び各兼用循環配管５（５Ａ，５Ｂ）からの兼用取出管１７（１７ａ，１７ｂ）をマニホールド管１５に選択的に開口させて端末取出口１４ａに選択的に連通させる複数の開閉弁１８を備え、この端末取出口１４ａに接続した各色塗料共通の端末取出管１９をブース壁に貫通させて塗装ブース１内に臨ませてある。

また、この端末切換弁装置１４には洗浄液Ｌ及び圧縮空気Ａを選択的にマニホールド管１５に供給する作用流体供給部２０（具体的には上記開閉弁１８と同構造）を設けてあり、開閉弁１８の選択的開閉によりマニホールド管１５を通じて端末取出管１９に取り出す塗装機３への供給塗料Ｔを色の異なるものに変更する色替えの際には、この作用流体供給部２０から洗浄液Ｌと圧縮空気Ａとをマニホールド管１５に交互供給することで、各色塗料共通のマニホールド管１５及び端末取出管１９に残る先の塗料Ｔを排除するとともに、それらマニホールド管１５及び端末取出管１９を洗浄して、次の色の塗料Ｔの取り出しに備える。

塗装機装備部２のうち塗装ロボット２１により塗装を行うロボット塗装部２Ａについては、ブース壁の内側に配設したドッキングステーション２２に端末切換弁装置１４からの端末取出管１９を接続してあり、そして、塗装ロボット２１のアーム先端に装備した塗装機３（回転霧化式の塗装ガンなど）には一回の塗装で使用する塗料Ｔを貯留する貯留タンクを装備してある。

すなわち、ロボット塗装部２Ａでは、一回の塗装を終えるごとに塗装ロボット２１の動作により塗装機３をドッキングステーション２２へ移動させて、ステーション側ポート２２ａと塗装機側ポート２２ｂとを接合することで、次の塗装に用いる所要色の塗料Ｔを端末取出管１９から塗装機側の貯留タンク２３に供給し、この後、再び塗装ロボット２１の動作により両ポート２２ａ、２２ｂを切り離して塗装機３を塗装作業側に移動させた状態で、貯留タンク２３内の貯留塗料Ｔを用いて次の塗装を行う方式を採っている。

一方、塗装機装備部２のうち作業者が塗装機３（手吹き用塗装ガンなど）を用いて塗装を行う手吹き塗装部２Ｂについては、塗料ホース２４を介して塗装機３を端末取出管１９に接続してあり、各回の塗装に併行して所要色の塗料Ｔを端末取出管１９から塗料ホース２４を通じ塗装機３に供給する。

専用循環配管４と端末切換弁装置１４との間の塗料路については、各塗装機装備部２の近くにおいて専用循環配管４夫々の往き管４ｓと返り管４ｒとの互いの近接部どうしをバイパス管２５により連通させ、このバイパス管２５から分岐した専用取出管１６（すなわち、個々の専用循環配管４Ａ〜４Ｎからの専用取出管１６ａ〜１６ｎ）を端末切換弁装置１４の開閉弁１６に接続してある。

すなわち、専用循環配管系については、塗装機装備部２の夫々におけるバイパス管２５を通じて往き管４ｓと返り管４ｒとを一部短絡した状態で一定色の塗料Ｔを各専用循環配管４（４Ａ〜４Ｎ）において定常的に循環させておき、この定常循環状態において端末切換弁装置１４における開閉弁１８のうち所要塗料色の専用取出管１６を接続した開閉弁１８を開弁することで、複数の専用循環配管４（４Ａ〜４Ｎ）のうちから所要色の塗料Ｔを専用取出管１６を通じて端末取出管１９へ随時に取り出せるようにしてある。

これに対し、兼用循環配管５と端末切換弁装置１４との間の塗料路については、各塗装機装備部２の近くにおいて２本の兼用循環配管５Ａ，５Ｂに共通の介装切換弁装置２６を介装し、この介装切換弁装置２６からの２本の兼用取出管１７（１７ａ，１７ｂ）を端末切換弁装置１４における複数の開閉弁１８のうちの２弁に各別に接続してある。

上記介装切換弁装置２６には２つの塗料貫通路２７ａ，２７ｂと２つの塗料送出口２８ａ，２８ｂと２つの作用流体入口２９ａ，２９ｂとを形成してあり、この介装切換弁装置２６は、２つの塗料貫通路２７により各別に２本の兼用循環配管５Ａ，５Ｂ夫々の上流側部分と下流側部分とを連通させる状態で２本の兼用循環配管５Ａ，５Ｂに介装してある。なお、塗料貫通路２７ａ，２７ｂは、兼用循環配管５Ａ，５Ｂと内径が等しい直筒状の流路にし、兼用循環配管５Ａ，５Ｂの管内を摺接状態で走行させるピグＰを同じく炉内摺接状態で通過させ得る得る流路にしてある。

一端を端末切換弁装置１４の開閉弁１８に接続する前記２本の兼用取出管１７（１７ａ，１７ｂ）は介装切換弁装置２６における２つの塗料送出口２８ａ，２８ｂに各別に接続してあり、介装切換弁装置２６の２つの作用流体入口２９ａ，２９ｂには作用流体管としての洗浄液管３０ａと圧縮空気管３０ｂとを各別に接続してある。

そしてまた、この介装切換弁装置２６には、２つの塗料送出口２８ａ，２８ｂの各々を２つの塗料貫通路２７ａ，２７ｂと２つの作用流体入口２９ａ，２９ｂとの夫々に対して選択的に連通させる切換機構３１を備えさせてある。

つまり、この切換機構３１による切り換えにより一方の塗料送出口２８ａを一方の塗料貫通路２７ａに連通させれば、その一方の塗料貫通路２７ａを通じて一方の兼用循環配管５Ａから一方の兼用取出管１７ａに塗料Ｔを供給することができ、逆に、切換機構３１による切り換えにより一方の塗料送出口２８ａを他方の塗料貫通路２７ｂに連通させれば、その他方の塗料貫通路２７ｂを通じて他方の兼用循環配管５Ｂから一方の兼用取出管１７ａに塗料Ｔを供給することができる。

また、切換機構３１による切り換えにより一方の塗料送出口２８ａを２つの作用流体入口２９ａ，２９ｂのいずれかに連通させれば、その一方の塗料送出口２８と塗料貫通路２７ａ，２７ｂとの連通を断った状態で、洗浄液管３０ａ又は圧縮空気管３０ｂから一方の兼用取出管１７ａに洗浄液Ｌ又は圧縮空気Ａを供給することができ、これらの切り換えについては他方の塗料送出口２８ｂについても同様である。

すなわち、塗料Ｔの入れ換えを行う兼用循環配管系については基本的に、介装切換弁装置２６の切換機構３１による上記の如き切り換えにより次の各工程を行うことで、所要色の塗料Ｔを兼用取出管１７ａ，１７ｂを通じて取り出す。

充填工程：いずれかの兼用循環配管５Ａ，５Ｂに兼用取出管１７ａ，１７ｂを塗料貫通路２７ａ，２７ｂを通じ連通させて、いずれかの兼用循環配管５Ａ，５Ｂからの塗料供給により兼用取出管１７ａ，１７ｂに塗料Ｔを充填する。

先行取出工程：一回の取り出しで必要な塗料量が兼用取出管１７ａ，１７ｂに満杯充填し得る塗料量よりも大量の場合、上記充填工程において兼用取出管１７ａ，１７ｂへの塗料充填に続くいずれかの兼用循環配管５Ａ，５Ｂからの塗料供給により塗装機３への供給塗料Ｔの一部（換言すれば満杯充填量を超えて兼用取出管１７ａ，１７ｂを溢れた塗料）を兼用取出管１７ａ，１７ｂ及び端末切換弁装置１４を通じて取り出す。

なお、一回の取り出しで必要な塗料量が兼用取出管１７ａ，１７ｂの満杯充填量以下の場合には、先行取出工程は省き、充填工程においていずれかの兼用循環配管５Ａ，５Ｂからの塗料供給により必要量の塗料Ｔのみを兼用取出管１７ａ，１７ｂに充填する。

取出工程：充填工程の後、兼用取出管１７ａ，１７ｂを兼用循環配管５Ａ，５Ｂとの連通状態から洗浄液管３０ａとの連通状態に切り換えて、洗浄液管３０ａから押出流体として供給する洗浄液Ｌによる押し出しにより兼用取出管１７ａ，１７ｂにおける充填塗料Ｔを端末切換弁装置１４を通じ塗装機３への供給塗料（先行取出工程を実施した場合は塗装機３への供給塗料の残部）として取り出す。

取出管洗浄工程：取出工程に続き、兼用循環配管５Ａ，５Ｂとの連通を断った状態の兼用取出管１７ａ，１７ｂを洗浄液管３０ａに連通させる状態と圧縮空気管３０ｂに連通させる状態とに交互に切り換えて、洗浄液管３０ａ及び圧縮空気管３０ｂからの洗浄液Ｌと圧縮空気Ａとの交互供給により兼用取出管１７ａ，１７ｂの管内を完全に洗浄する。

なお、この取出管洗浄工程において兼用取出管１７ａ，１７ｂから送出される洗浄液Ｌや圧縮空気Ａは端末切換弁装置１４の開閉弁１８に備えさせた切換機能を用いて廃棄管（図示省略）に導く。

また、取出工程において押出流体として供給する洗浄液Ｌの通過だけで兼用取出管１７ａ，１７ｂの管内を十分に洗浄できる場合には取出管洗浄工程を省いてもよい。

回収洗浄工程：取出工程と併行して又は取出工程の後に、兼用取出管１７ａ，１７ｂとの連通を断った状態の兼用循環配管５Ａ，５ＢにピグＰを走行させて兼用循環配管５Ａ，５Ｂから管内の塗料Ｔを回収するとともに、走行ピグＰにより管内の付着塗料を掻き取る。また、ピグＰを取り出した兼用循環配管５Ａ，５Ｂに作用流体供給部１３から洗浄液Ｌと圧縮空気Ａを交互に供給して、兼用循環配管５Ａ，５Ｂの管内を完全に洗浄する。

次塗料仕込工程：回収洗浄工程を終えた兼用循環配管５Ａ，５Ｂに別の塗料タンク１０から次の塗料Ｔを供給して充填し、その塗料Ｔを兼用循環配管５Ａ，５Ｂにおいて塗料ポンプ９により循環させる状態にする。

つまり、以上の各工程を繰り返すことで塗色の異なる被塗物Ｗを順次塗装する。なお、２本の兼用取出管１７ａ，１７ｂで同時に先行取出工程や取出工程を実施することは基本的に無い。

また、いずれか一方の兼用取出管１７ａ又は１７ｂに対する取出管洗浄工程は極力、他方の兼用取出管１７ｂ又は１７ａに対する充填工程や取出工程に併行して実施し、同様に、いずれか一方の兼用循環配管５Ａ又は５Ｂに対する回収洗浄工程や次塗料仕込工程は極力、他方の兼用循環配管５Ａ又は５Ｂが兼用取出管１７ａ，１７ｂに塗料供給する充填工程に併行して実施し、これにより各回の色替えに要する時間を極力短縮して塗装品の生産効率を高める。

次に本例の塗料供給装置の具体的運転例を説明するが、互いに異なる色の塗料Ｔを定常的に循環させる専用循環配管４の夫々には使用頻度の高い色の塗料、すなわち、その塗料を使用する被塗物Ｗの数が平均的に多数である塗料を循環させる。

また、塗料Ｔの入れ換えを簡便に行える兼用循環配管５の夫々には使用頻度が低い色の塗料、すなわち、その塗料を使用する被塗物Ｗの数が平均的に少数である塗料のうちから必要に応じて選択したものを循環させる。

今、塗装ブース１における１つの塗装機装備部２では、図３に示す如くａ色の塗料Ｔａで塗装する第１〜第３の被塗物Ｗ１〜Ｗ３、ｂ色の塗料Ｔｂで塗装する第４の被塗物Ｗ４、ｃ色の塗料Ｔｃで塗装する第５の被塗物Ｗ５、ｄ色の塗料Ｔｄで塗装する第６，第７の被塗物Ｗ６，Ｗ７、ｅ色の塗料Ｔｅで塗装する第８の被塗物Ｗ８をその順に塗装する状況にあるとする。

また、塗料Ｔａ，Ｔｄはいずれかの専用循環配管４（４Ａ〜４Ｎ）に定常的に循環させてあり、塗料Ｔｄ，Ｔｃは２本の兼用循環配管５（５ａ，５ｂ）に既に循環させてある状態にあるとする。

この塗装機装備部２が第１の被塗物Ｗ１を塗装する段階になると、端末切換弁装置１４における塗料Ｔａの開閉弁１８を開き、これにより、塗料Ｔａの専用循環配管４（例えば４Ａ）からそれに通じる専用取出管１６（１６ａ）及び端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じて塗料Ｔａを端末取出管１９に取り出し、この取り出し塗料Ｔａを塗装機３に供給して被塗物Ｗ１をａ色に塗装する。

被塗物Ｗ１の塗装に要する量の塗料Ｔａが取り出されると、端末切換弁装置１４における塗料Ｔａの開閉弁１８を閉じて塗料Ｔａの取り出しを一旦停止するが、続く第２、第３の被塗物Ｗ２，Ｗ３が先の被塗物Ｗ１と同じ塗色であることからマニホールド管１５及び端末取出管１９の洗浄は行わず、引き続き被塗物Ｗ１の場合と同様に塗料Ｔａを取り出して第２，第３の被塗物Ｗ２，Ｗ３をａ色に塗装する。

被塗物Ｗ３の塗装に要する量の塗料Ｔａが取り出されると、端末切換弁装置１４における塗料Ｔａの開閉弁１８を閉じて塗料Ｔａの取り出しを停止し、続いてマニホールド管１５及び端末取出管１９を洗浄するが、この洗浄に併行して、次の被塗物Ｗ４の塗装に備え、介装切換弁装置２６の操作により塗料Ｔｂの兼用循環配管５Ａから一方の兼用取出管１７ａに塗料Ｔｂを充填する充填工程を実施する。

次に被塗物Ｗ４を塗装する段階になると、塗料Ｔｂを充填した兼用取出管１７ａに対する端末切換弁装置１４の開閉弁１８を開き、先行取出工程として兼用循環配管５Ａからの塗料Ｔｂの引き続きの供給により兼用取出管１７ａ及び端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じ塗料Ｔｂを端末取出管１９に取り出す。

そして、この先行取出工程で必要量の塗料Ｔｂを取り出すと、介装切換弁装置２６の操作により兼用循環配管５Ａからの塗料供給に代え、取出工程として洗浄液管３０ａから洗浄液Ｌを押出流体として供給することで、兼用取出管１７ａに残る充填塗料Ｔｂを端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じ端末取出管１９に取り出し、これら先行取出工程及び取出工程で取り出した塗料Ｔｂにより被塗物Ｗ４をｂ色に塗装する。

兼用取出配管１７ａの充填塗料が取り出されて被塗物４の塗装に要する量の塗料Ｔｂが取り出されると、介装切換弁装置２６の操作により取出管洗浄工程として洗浄液管３０ａからの洗浄液Ｌと圧縮空気管３０ｂからの圧縮空気Ａとを兼用取出管１７ａに交互供給して兼用取出管１７ａを洗浄する。

一方、この兼用取出管１７ａを用いた塗料Ｔｂの取り出し、及び、それに続く兼用取出管１７ａの洗浄に併行して、次の被塗物Ｗ５の塗装に備え、介装切換弁装置２６の操作により塗料Ｔｃの兼用循環配管５Ｂから他方の兼用取出管１７ｂに塗料Ｔｃを充填する充填工程を実施する。

そして、被塗物Ｗ５を塗装する段階になると、兼用取出管１７ａを用いた先の塗料Ｔｂの場合と同様に、他方の兼用取出管１７ｂを用いた塗料Ｔｃの取り出しについて先行取出工程及びそれに続く取出工程を実施し、これら先行取出工程及び取出工程で取り出した塗料Ｔｃにより被塗物Ｗ５をｃ色に塗装する。

また、一方の兼用循環配管５Ａから一方の兼用取出管１７ａに充填した塗料Ｔｂを取り出す取出工程（被塗物Ｗ４の塗装のための取出工程）や、それに続く他方の兼用取出管１７ｂを用いた塗料Ｔｃの先行取出工程及び取出工程（被塗物Ｗ５の塗装のための先行取出工程及び取出工程）、あるいは、後述する第６，第７被塗物Ｗ６，Ｗ７の塗装などに併行して、兼用循環配管５Ａに対する回収洗浄工程を実施する。

すなわち、先の塗料Ｔｂの先行取出工程の後、介装切換弁装置２６により兼用取出管１７ａ，１７ｂとの連通が断たれた状態にある一方の兼用循環配管５Ａに対し、ピグＰを走行させて管内塗料Ｔｂの回収及び管内付着塗料の掻き取りを行うとともに、作用流体供給部１３からの洗浄液Ｌと圧縮空気Ａとの交互供給により兼用循環配管５Ａの管内を洗浄する。そして、被塗物Ｗ８の塗装に備え、塗料Ｔｅを兼用循環配管５Ａに充填する次塗料仕込工程を実施して、塗料Ｔｂから塗料Ｔｅへの入れ換えを完了する。

次の被塗物Ｗ６を塗装する段階になると、端末切換弁装置１４における塗料Ｔｄの開閉弁１８を開き、これにより、塗料Ｔｄの専用循環配管４（例えば４Ｂ）からそれに通じる専用取出管１６（１６ｂ）及び端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じて塗料Ｔｄを端末取出管１９に取り出し、この取り出し塗料Ｔｄにより被塗物Ｗ６をｄ色に塗装する。

また、塗料Ｔｄの開閉弁１８を一旦閉じた後、再び、この開閉弁１８を開いて塗料Ｔｄを取り出し、この取り出し塗料Ｔｄにより被塗物６と同じ塗色の被塗物Ｗ７をｄ色に塗装する。

被塗物Ｗ７の塗装に要する量の塗料Ｔｄが取り出されると、端末切換弁装置１４における塗料Ｔｄの開閉弁１８を閉じて塗料Ｔｄの取り出しを停止し、続いてマニホールド管１５及び端末取出管１９を洗浄するが、この洗浄に併行して、次の被塗物Ｗ８の塗装に備え、介装切換弁装置２６の操作により、塗料Ｔｅへの入れ換えが完了している兼用循環配管５Ａから一方の兼用取出管１７ａに塗料Ｔｅを充填する充填工程を実施する。

そして、被塗物Ｗ８を塗装する段階になると、塗料Ｔｅを充填した兼用取出管１７ａに対する端末切換弁装置１４の開閉弁１８を開き、先行取出工程として兼用循環配管５Ａからの塗料Ｔｅの引き続きの供給により兼用取出管１７ａ及び端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じ塗料Ｔｂを端末取出管１９に取り出す。

また、これに続いて、介装切換弁装置２６の操作により兼用循環配管５Ａからの塗料供給に代え、取出工程として洗浄液管３０ａから洗浄液Ｌを押出流体として供給することで、兼用取出管１７ａに残る充填塗料Ｔｅを端末切換弁装置１４のマニホールド管１５を通じ端末取出管１９に取り出し、これら先行取出工程及び取出工程で取り出した塗料Ｔｅにより被塗物Ｗ８をｅ色に塗装する。

なお、これらの一連の塗料供給操作は人為的に行う形態あるいは被塗物の種別及び塗色等の取得情報に基づいて自動的に行う形態のいずれをとってもよい。

また、本例では塗料種の変更として塗料色を変更する場合を示したが、これに限らず塗料色以外の塗料種の変更にも本発明は適用することができ、被塗物も自動車ボディーに限られるものではない。

本例では２本の兼用循環配管５を施設した例を示したが、兼用循環配管５は１本又は３本以上の複数本であってもよい。また、専用循環配管系４を施設せず兼用循環配管系のみを施設してもよい。

介装切換弁装置２６や端末切換弁装置１４は所要の切り換え機能を得られるものであれば、その具体的構造はどのようなものであってもよい。

塗装機装備部２は、塗装ロボットのアームに塗装機３を取り付けたロボット塗装部や作業者が塗装機３を扱って塗装する手吹き塗装部、あるいは、往復動するフレームに塗装機を取り付けた所謂自動塗装装置を初め、種々の形式の塗装機３により塗装を行うものであればどのような形態のものであってもよい、また、ロボット塗装部は前述の如きドッキング方式に限られるものではなく、兼用取出管１７や専用取出管１６あるいは端末取出管１９を塗装ブース側から塗装ロボットにわたらせる方式のものであってもよい。

塗料供給装置の全体構成を示す概略平面図 塗料取出部の管路構造を示す図 色替えの例を説明するための図

符号の説明

Ｔ 塗料
５，５Ａ，５Ｂ 循環配管（兼用循環配管）
１７ａ，１７ｂ 取出管（兼用取出管）
３ 塗装機
３０ａ，３０ｂ 作用流体管
Ｌ 洗浄液、押出流体
Ｐ ピグ
２７ａ，２７ｂ 塗料貫通路
２８ａ、２８ｂ 塗料送出口
２９ａ，２９ｂ 作用流体入口
２６ 介装切換弁装置
３１ 切換機構
４，４Ａ〜４Ｎ 専用循環配管
１６，１６ａ〜１６ｎ 専用取出管
１４ 端末切換弁装置

Claims (11)

1. 塗料の循環配管から取出管を通じて塗装機への供給塗料を取り出す塗料供給方法であって、
   前記取出管を前記循環配管に連通させて前記循環配管からの塗料供給により前記取出管に塗料を充填する充填工程と、
   この充填工程の後に、前記取出管を前記循環配管との連通状態から作用流体管との連通状態に切り換えて、その作用流体管から前記取出管に供給する押出流体による押し出しにより前記取出管における充填塗料を前記塗装機への供給塗料として取り出す取出工程と、
   この取出工程に併行して、又は、この取出工程の後に、前記取出管との連通を断った状態の前記循環配管から塗料を回収すると共に、その循環配管の管内を洗浄する回収洗浄工程とを実施する塗料供給方法。
2. 前記回収洗浄工程において前記循環配管の管内にピグを摺接状態で走行させる請求項１記載の塗料供給方法。
3. 前記取出工程において洗浄液を前記押出流体として前記作用流体管から前記取出管に供給する請求項１又は２記載の塗料供給方法。
4. 前記充填工程において前記取出管への塗料充填に続く前記循環配管からの塗料供給により前記塗装機への供給塗料の一部を前記取出管を通じて取り出す先行取出工程を実施し、
   この先行取出工程に続き前記取出工程として前記取出管に残る充填塗料を前記押出流体による押し出しにより前記塗装機への供給塗料の残部として取り出す請求項１〜３のいずれか1項に記載の塗料供給方法。
5. 前記循環配管を複数設けておき、
   前記充填工程では前記取出管を複数の前記循環配管のうちから選択した１つの循環配管に連通させて、その選択連通させた循環配管から前記取出管に塗料を充填する請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗料供給方法。
6. 同じ塗装機に対する前記取出管を複数設けておき、
   前記充填工程では複数の前記取出管のうちから選択した１つの取出管を前記循環配管に連通させて、その選択連通させた取出管に前記循環配管から塗料を充填する請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗料供給方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗料供給方法に用いる塗料供給装置であって、
   塗料貫通路と塗料送出口と作用流体入口とを形成した介装切換弁装置を、前記塗料貫通路により前記循環配管の上流側部分と下流側部分とを連通させる状態で前記循環配管に介装するとともに、前記塗料送出口に前記取出管を接続し、かつ、前記作用流体入口に前記作用流体管を接続し、
   この介装切換弁装置に、前記塗料送出口を前記塗料貫通路に連通させる状態と前記作用流体入口に連通させる状態との切り換えを行う切換機構を備えさせてある塗料供給装置。
8. 前記塗料貫通路を通じて前記循環配管の管内にピグを摺接状態で走行させる構成にしてある請求項７記載の塗料供給装置。
9. 前記介装切換弁装置に複数の前記塗料貫通路を形成して、それら塗料貫通路により各別に複数の循環配管夫々の上流側部分と下流側部分とを連通させる状態で前記介装切換弁装置を複数の前記循環配管に介装し、
   前記切換機構を、複数の前記塗料貫通路に前記塗料送出口を選択的に連通させる切り換えと前記作用流体入口に前記塗料送出口を連通させる状態への切り換えとが可能な構成にしてある請求項７又は８記載の塗料供給装置。
10. 前記介装切換弁装置に複数の前記塗料送出口を形成して、それら塗料送出口に同じ塗装機に対する複数の前記取出管を各別に接続し、
    前記切換機構を、前記塗料貫通路と前記作用流体入口とに対して複数の前記塗料送出口の各々を選択的に連通させる切り換えが可能な構成にしてある請求項７〜９のいずれかに記載の塗料供給装置。
11. 兼用循環配管としての前記循環配管とは別の専用循環配管を設け、
    この専用循環配管から分岐した専用取出管と前記取出管との夫々を端末取出口に選択的に連通させる端末切換弁装置を設けてある請求項７〜１０のいずれか１項に記載の塗料供給装置。

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