JP2012050966A

JP2012050966A - Coating device

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Publication number: JP2012050966A
Application number: JP2010197930A
Authority: JP
Inventors: Teppei Uematsu; 松哲平植; Yuji Negishi; 岸祐司根; Shinju Sakurai; 井真寿桜
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-03-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating device which is composed compactly and is capable of highly accurately discharging a coating material from a syringe pump.SOLUTION: The coating device 10 includes: a syringe pump 100 having a syringe body 110, a coating discharge part 120 and a piston part 130; a pump-gripping unit 200 for freely detachably gripping the syringe pump 100; and a piston-pressing unit 300 which abuts on and presses the piston part 130 of the syringe pump 100. A discharge driving unit 400 has a servo motor 410 for driving the piston-pressing unit 300. A control unit 450 controls the speed and position of the piston part 130 of the syringe pump 100 in response to the encoder value from the servo motor 410.

Description

本発明は、塗装装置に係り、とりわけシリンジポンプから高精度で塗料を吐出することが可能な塗装装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus, and more particularly to a coating apparatus capable of discharging paint with high accuracy from a syringe pump.

従来、ワークを塗装するために用いられる塗装装置においては、塗料タンク内の塗料をホースを介してスプレーガンに供給し、スプレーガンからワークに向けて塗料を噴出することにより、塗装を行っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a coating apparatus used to coat a workpiece, coating is performed by supplying the paint in the paint tank to a spray gun through a hose and ejecting the paint from the spray gun toward the workpiece. .

特開２００２−１５９９０７号公報JP 2002-159907 A

しかしながら、従来の一般的な塗装装置においては、塗料の吐出量を計測および管理するため、モータに直結したボールネジの前進量または後退量を計測するリミットスイッチを設けている。しかしながら、リミットスイッチは比較的高価であり、またリミットスイッチを設置するために、ブラケットなどの周辺部材も設けなければならない。さらに、リミットスイッチ用の配線が複雑になっている。 However, a conventional general coating apparatus is provided with a limit switch for measuring the forward or backward movement of a ball screw directly connected to a motor in order to measure and manage the amount of paint discharged. However, limit switches are relatively expensive, and peripheral members such as brackets must be provided in order to install limit switches. Furthermore, the wiring for the limit switch is complicated.

さらに、従来の塗装装置においては、モータを配置するために、あるいはピストン押出し部の回り止め機構用に、リニアガイドやリニアブッシュを使用していることなどから、大型の塗装装置になっている。 Furthermore, the conventional coating apparatus is a large-sized coating apparatus because a linear guide or a linear bush is used for arranging a motor or for a rotation preventing mechanism of a piston pushing portion.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、コンパクトに構成されるとともに、シリンジポンプから高精度で塗料を吐出することが可能な、塗装装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a coating apparatus that is compact and can discharge paint with high accuracy from a syringe pump.

本発明は、塗装装置において、内部に塗料充填空間が形成されたシリンジ本体と、シリンジ本体の塗料充填空間内の塗料を吐出する塗料吐出部と、シリンジ本体の塗料充填空間内に移動自在に設けられたピストン部とを有するシリンジポンプと、シリンジポンプのピストン部に当接して押圧するピストン押圧ユニットと、ピストン押圧ユニットを駆動するサーボモータを有する吐出駆動ユニットと、吐出駆動ユニットのサーボモータを制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットは、サーボモータからのエンコーダ値によって、シリンジポンプのピストン部の速度および位置を制御することを特徴とする塗装装置である。 The present invention provides, in a coating apparatus, a syringe body in which a paint filling space is formed, a paint discharge unit for discharging paint in the paint filling space of the syringe body, and a movably provided in the paint filling space of the syringe body A syringe pump having a piston portion, a piston pressing unit that contacts and presses the piston portion of the syringe pump, a discharge driving unit having a servo motor that drives the piston pressing unit, and a servo motor of the discharge driving unit And a control unit that controls the speed and position of the piston portion of the syringe pump according to the encoder value from the servo motor.

本発明は、吐出駆動ユニットのサーボモータからの動力により、ピストン押圧ユニットをシリンジポンプの軸線に対して平行に移動させることを特徴とする塗装装置である。 The present invention is a coating apparatus in which a piston pressing unit is moved in parallel with an axis of a syringe pump by power from a servo motor of a discharge driving unit.

本発明は、吐出駆動ユニットは、ピストン押圧ユニットに連結され、ピストン押圧ユニットを直線的に移動させる直動装置と、サーボモータからの動力を直動装置に伝達する伝達機構とを有することを特徴とする塗装装置である。 In the present invention, the discharge drive unit includes a linear motion device that is connected to the piston pressing unit and linearly moves the piston pressing unit, and a transmission mechanism that transmits power from the servo motor to the linear motion device. It is a painting device.

本発明は、吐出駆動ユニットは、直動装置に平行に設けられ、ピストン押圧ユニットの回転を防止する回り止め機構を有することを特徴とする塗装装置である。 The present invention is a coating apparatus in which the discharge drive unit is provided in parallel with the linear motion device, and has a rotation preventing mechanism that prevents rotation of the piston pressing unit.

本発明は、サーボモータは、ピストン押圧ユニットより上方であって、伝達機構からみて前方に配置されていることを特徴とする塗装装置である。 The present invention is the coating apparatus, wherein the servo motor is disposed above the piston pressing unit and in front of the transmission mechanism.

本発明は、シリンジポンプのピストン部は、塗料充填空間内の塗料を吐出する際、例えば、０．１ｍｍ／秒〜１ｍｍ／秒の速さで塗料充填空間内を移動することを特徴とする塗装装置である。 In the present invention, the piston portion of the syringe pump moves in the paint filling space at a speed of, for example, 0.1 mm / second to 1 mm / second when discharging the paint in the paint filling space. Device.

本発明によれば、制御ユニットは、サーボモータからのエンコーダ値によってシリンジポンプのピストン部の速度および位置を制御するので、シリンジポンプから高精度で塗料を吐出することができる。 According to the present invention, the control unit controls the speed and position of the piston portion of the syringe pump based on the encoder value from the servo motor, so that the paint can be discharged from the syringe pump with high accuracy.

本発明の一実施の形態による塗装装置の全体を示す側面断面図。1 is a side cross-sectional view showing an entire coating apparatus according to an embodiment of the present invention. シリンジポンプを示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows a syringe pump. シリンジポンプを示す正面断面図（図２のIII−III線断面図）。Front sectional drawing which shows a syringe pump (III-III sectional view taken on the line of FIG. 2). ピストン押圧ユニットを示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows a piston press unit. ポンプ把持ユニットおよびシリンジポンプを示す側面図。The side view which shows a pump holding | grip unit and a syringe pump. ポンプ把持ユニットおよびシリンジポンプを示す正面断面図。Front sectional drawing which shows a pump holding | grip unit and a syringe pump. ポンプ把持ユニットおよびシリンジポンプを示す正面断面図。Front sectional drawing which shows a pump holding | grip unit and a syringe pump. ポンプ把持ユニットおよびシリンジポンプを示す側面図。The side view which shows a pump holding | grip unit and a syringe pump. 吐出駆動ユニット、ピストン押圧ユニットおよびシリンジポンプを示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows a discharge drive unit, a piston press unit, and a syringe pump. 吐出駆動ユニット、ピストン押圧ユニットおよびシリンジポンプを示す背面図（図９のＸ方向矢視図）。The rear view which shows a discharge drive unit, a piston press unit, and a syringe pump (X direction arrow line view of FIG. 9). ピストン押圧ユニットが待機位置にある状態を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the state which has a piston press unit in a standby position. ピストン押圧ユニットが当接位置にある状態を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the state which has a piston press unit in a contact position. ピストン押圧ユニットが停止位置にある状態を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the state which has a piston press unit in a stop position. 塗装システムを示す斜視図。The perspective view which shows a coating system.

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１４を参照して説明する。ここで、図１乃至図１４は、本発明の一実施の形態を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 to FIG. 14 are diagrams showing an embodiment of the present invention.

塗装装置の構成
まず、図１乃至図１０により、本発明の一実施の形態による塗装装置の概略について説明する。なお、以下において、「前方」、「後方」とは、それぞれ図１における「Ｘ軸正方向（または右方向）」、「Ｘ軸負方向（または左方向）」をいい、「上方」、「下方」とは、それぞれ図１における「Ｚ軸正方向（または上方向）」、「Ｚ軸負方向（または下方向）」をいう。 Structure of the coating apparatus first, to FIG. 1 to FIG. 10 will be described schematically coating apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following, “front” and “rear” refer to “X-axis positive direction (or right direction)” and “X-axis negative direction (or left direction)” in FIG. “Down” means “Z-axis positive direction (or upward direction)” and “Z-axis negative direction (or downward direction)” in FIG. 1, respectively.

まず図１により、本実施の形態による塗装装置の全体構成について説明する。 First, the overall configuration of the coating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示すように、塗装装置１０は、シリンジポンプ１００と、シリンジポンプ１００を把持するポンプ把持ユニット２００と、シリンジポンプ１００の後方に配置されたピストン押圧ユニット３００と、ピストン押圧ユニット３００を駆動する吐出駆動ユニット４００とを備えている。 As shown in FIG. 1, the coating apparatus 10 drives a syringe pump 100, a pump gripping unit 200 that grips the syringe pump 100, a piston pressing unit 300 disposed behind the syringe pump 100, and the piston pressing unit 300. The discharge drive unit 400 is provided.

このうちシリンジポンプ１００は、内部に略円柱状の塗料充填空間１１１が形成されたシリンジ本体１１０と、シリンジ本体１１０の前端に連結され、塗料充填空間１１１内の塗料１０１を吐出する塗料吐出部１２０とを有している。また、シリンジ本体１１０の塗料充填空間１１１内には、ピストン部１３０が前後方向に移動自在に設けられている。このピストン部１３０は、ピストン本体１３１と、ピストン本体１３１に回転自在に取り付けられ、塗料充填空間１１１内の塗料を攪拌する攪拌フィン（攪拌機構）１３２とを有している。 Among these, the syringe pump 100 includes a syringe body 110 in which a substantially cylindrical paint filling space 111 is formed, and a paint discharge unit 120 that is connected to the front end of the syringe body 110 and discharges the paint 101 in the paint filling space 111. And have. A piston portion 130 is provided in the paint filling space 111 of the syringe body 110 so as to be movable in the front-rear direction. The piston portion 130 includes a piston body 131 and a stirring fin (stirring mechanism) 132 that is rotatably attached to the piston body 131 and stirs the paint in the paint filling space 111.

また、ポンプ把持ユニット２００は、シリンジポンプ１００を着脱自在に把持するものであり、シリンジポンプ１００の上方に配置されている。このポンプ把持ユニット２００は、シリンジポンプ１００を把持する爪部２１０と、爪部２１０に連結されたリンク機構２２０と、リンク機構２２０を開閉動作させるシリンダ部２３０とを有している。 The pump gripping unit 200 detachably grips the syringe pump 100 and is disposed above the syringe pump 100. The pump gripping unit 200 includes a claw portion 210 that grips the syringe pump 100, a link mechanism 220 connected to the claw portion 210, and a cylinder portion 230 that opens and closes the link mechanism 220.

また、ポンプ把持ユニット２００には、ポンプ把持ユニット２００を水平方向（前後方向）に摺動させるスライドテーブル（スライド機構）２４０が連結されている。このスライドテーブル２４０は、固定された取付部材２５０に取り付けられており、ポンプ把持ユニット２００は、スライドテーブル２４０により、取付部材２５０に対して摺動自在となっている。また、取付部材２５０は、スライドテーブル２４０が取り付けられた水平板２５１と、水平板２５１の先端から垂直方向下方に延びる前面板２５２とを有している。そして、図１に示すように、ポンプ把持ユニット２００によって把持された際、シリンジポンプ１００は、スライドテーブル２４０およびポンプ把持ユニット２００によって、シリンジポンプ１００の前方に位置する前面板２５２に対して押圧されるようになっている。 The pump gripping unit 200 is connected to a slide table (sliding mechanism) 240 that slides the pump gripping unit 200 in the horizontal direction (front-rear direction). The slide table 240 is attached to a fixed attachment member 250, and the pump gripping unit 200 is slidable with respect to the attachment member 250 by the slide table 240. The attachment member 250 includes a horizontal plate 251 to which the slide table 240 is attached, and a front plate 252 that extends downward from the front end of the horizontal plate 251 in the vertical direction. As shown in FIG. 1, when held by the pump holding unit 200, the syringe pump 100 is pressed against the front plate 252 positioned in front of the syringe pump 100 by the slide table 240 and the pump holding unit 200. It has become so.

ピストン押圧ユニット３００は、シリンジポンプ１００のピストン部１３０を押圧するものであり、ピストン部１３０に当接して押圧する押圧ブロック３１０を有している。この押圧ブロック３１０は、略円柱形状からなり、図１から明らかなように、ピストン部１３０とは別体に構成されたものである。 The piston pressing unit 300 presses the piston part 130 of the syringe pump 100 and has a pressing block 310 that contacts and presses the piston part 130. The pressing block 310 has a substantially cylindrical shape, and is configured separately from the piston portion 130 as is apparent from FIG.

また、吐出駆動ユニット４００は、ピストン押圧ユニット３００を駆動するものである。この吐出駆動ユニット４００は、ピストン押圧ユニット３００を駆動するサーボモータ（駆動装置）４１０と、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０に連結され、ピストン押圧ユニット３００を前後方向に直線的に移動させるボールネジ（直動装置）４２０と、サーボモータ４１０からの動力をボールネジ４２０に伝達するタイミングベルト（伝達機構）４３０とを有している。さらに、サーボモータ４１０には、このサーボモータ４１０を制御する制御ユニット４５０が接続されている。 The discharge driving unit 400 drives the piston pressing unit 300. The discharge driving unit 400 is connected to a servo motor (driving device) 410 that drives the piston pressing unit 300 and a pressing block 310 of the piston pressing unit 300, and a ball screw (linearly moved in the front-rear direction). Linear motion device) 420 and a timing belt (transmission mechanism) 430 for transmitting the power from the servo motor 410 to the ball screw 420. Further, a control unit 450 for controlling the servo motor 410 is connected to the servo motor 410.

以下、上述した塗装装置１０を構成する各構成要素（ユニット）について、更に詳細に説明する。 Hereinafter, each component (unit) which comprises the coating apparatus 10 mentioned above is demonstrated in detail.

シリンジポンプ
まず図１乃至図３により、シリンジポンプ１００の構成について説明する。 Syringe Pump First, the structure of the syringe pump 100 will be described with reference to FIGS.

シリンジポンプ１００は、上述したように、塗料１０１が充填される塗料充填空間１１１を有するシリンジ本体１１０と、塗料１０１を吐出する塗料吐出部１２０と、塗料充填空間１１１内に移動自在に設けられたピストン部１３０とを有している。 As described above, the syringe pump 100 is provided so as to be movable in the paint filling space 111, the syringe main body 110 having the paint filling space 111 filled with the paint 101, the paint discharge unit 120 for discharging the paint 101. And a piston portion 130.

このうちシリンジ本体１１０は、略円筒形状を有しており、その外面には、円環形状からなる２本の溝部１１２が形成されている。この溝部１１２は、シリンジポンプ１００がポンプ把持ユニット２００によって把持される際、爪部２１０を係合させるためのものである。ポンプ把持ユニット２００の爪部２１０を溝部１１２に係合させることにより、シリンジポンプ１００を確実に把持することができる。なお、溝部１１２の本数は２本に限らず、１本以上の適当な本数とすることができる。 Among these, the syringe main body 110 has a substantially cylindrical shape, and two groove portions 112 having an annular shape are formed on the outer surface thereof. The groove 112 is for engaging the claw 210 when the syringe pump 100 is gripped by the pump gripping unit 200. By engaging the claw portion 210 of the pump gripping unit 200 with the groove portion 112, the syringe pump 100 can be securely gripped. Note that the number of the groove portions 112 is not limited to two and may be one or more appropriate numbers.

また、塗料吐出部１２０は、塗料充填空間１１１に連通するとともに塗料充填空間１１１からの塗料１０１が通過する塗料吐出路１２１と、塗料吐出路１２１の先端に設けられ、塗料１０１を外方に吐出する塗料吐出口１２２とを有している。塗料吐出路１２１は、直線的な形状からなるとともに、シリンジポンプ１００の軸線Ａ_１に対して平行であり、かつシリンジポンプ１００の軸線Ａ_１からは下方にずれて配置されている。また、塗料吐出部１２０には、エアを吐出するエア吐出路１２３が形成されている。このエア吐出路１２３は、塗料吐出路１２１の途中から斜め上方に向けて延びており、塗料吐出口１２２から吐出する塗料１０１の吹付形状や吹付圧力を調整する役割を果たす。なお、塗料吐出路１２１は、シリンジポンプ１００の軸線Ａ_１に対して必ずしも平行でなくても良い。また、塗料吐出路１２１は、シリンジポンプ１００の軸線Ａ_１と一致するように配置されていても良い。 The paint discharge unit 120 communicates with the paint filling space 111 and is provided at the paint discharge path 121 through which the paint 101 from the paint filling space 111 passes, and the tip of the paint discharge path 121, and discharges the paint 101 outward. And a paint discharge port 122 to be used. Paint discharge passage 121, it becomes a linear shape, is parallel to the axis A ₁ of the syringe pump 100, and are displaced downward from the axis A ₁ of the syringe pump 100. In addition, an air discharge path 123 for discharging air is formed in the paint discharge unit 120. The air discharge path 123 extends obliquely upward from the middle of the paint discharge path 121, and plays a role of adjusting the spray shape and spray pressure of the paint 101 discharged from the paint discharge port 122. Incidentally, the paint discharge passage 121 is not necessarily parallel to the axis _{A 1} of the syringe pump 100. Further, the paint discharge path 121 may be arranged so as to coincide with the axis A ₁ of the syringe pump 100.

一方、シリンジ本体１１０と塗料吐出部１２０との間には、本体前面部１４０が介在されている。本体前面部１４０には、前面板２５２のエア供給路２５４（図１）から供給されたエアを、塗料吐出部１２０のエア吐出路１２３に送り込むエア流路１４１が形成されている。エア流路１４１の出口１４２は、前方（前面板２５２側）に向けられており、シリンジポンプ１００が前面板２５２に対して押圧された際、エア流路１４１の出口１４２が、前面板２５２のエア供給路２５４の出口２５５と一致するようになっている（図５参照）。 On the other hand, a main body front surface portion 140 is interposed between the syringe main body 110 and the paint discharge portion 120. The main body front portion 140 is formed with an air flow path 141 for sending air supplied from the air supply passage 254 (FIG. 1) of the front plate 252 to the air discharge passage 123 of the paint discharge portion 120. The outlet 142 of the air channel 141 is directed forward (on the front plate 252 side), and when the syringe pump 100 is pressed against the front plate 252, the outlet 142 of the air channel 141 is connected to the front plate 252. It matches the outlet 255 of the air supply path 254 (see FIG. 5).

また、ピストン部１３０は、ピストン本体１３１と、ピストン本体１３１に取り付けられた攪拌フィン１３２とを有している。このうちピストン本体１３１は、塗料充填空間１１１内にぴったり嵌め込まれるように円筒形の側面を有している（図３）。またピストン本体１３１は、中心部１３３と、中心部１３３周囲に形成された円形の凹部１３４とを有している。また、ピストン本体１３１の外周面には、円環状のパッキン１３７が装着されている。 The piston part 130 includes a piston main body 131 and a stirring fin 132 attached to the piston main body 131. Among these, the piston main body 131 has a cylindrical side surface so as to be fitted into the paint filling space 111 (FIG. 3). The piston main body 131 has a central portion 133 and a circular concave portion 134 formed around the central portion 133. An annular packing 137 is attached to the outer peripheral surface of the piston main body 131.

攪拌フィン１３２は、ピストン本体１３１の凹部１３４内に装着されており、中心部１３３を中心として、ピストン本体１３１に対して回動自在に取り付けられている。また図３に示すように、攪拌フィン１３２は、中心部１３３側から周方向に放射状に延びる４つの単位フィン１３５を有している。なお、単位フィン１３５の個数は、４つに限られるものではない。 The stirring fin 132 is mounted in the recess 134 of the piston main body 131 and is attached to the piston main body 131 so as to be rotatable about the central portion 133. As shown in FIG. 3, the stirring fin 132 includes four unit fins 135 that extend radially from the central portion 133 side in the circumferential direction. The number of unit fins 135 is not limited to four.

さらに、図２に示すように、攪拌フィン１３２のうち塗料充填空間１１１の反対側には、シリンジ側マグネット１３６が装着されている。このシリンジ側マグネット１３６は、後述するように、ピストン押圧ユニット３００のブロック側マグネット３２１と間に生じる磁力により、ピストン押圧ユニット３００の回動動作と同期して、攪拌フィン１３２を回動させるためのものである。このシリンジ側マグネット１３６は、周方向等間隔に複数個設けることが好ましく、その個数は、例えば２個〜４個等とすることができるが、これに限定されるものではない。また、シリンジ側マグネット１３６の個数は、ブロック側マグネット３２１の個数と同一にすることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 2, a syringe-side magnet 136 is attached to the stirring fin 132 on the opposite side of the paint filling space 111. As will be described later, the syringe-side magnet 136 is used for rotating the stirring fin 132 in synchronization with the rotation operation of the piston pressing unit 300 by the magnetic force generated between the piston pressing unit 300 and the block-side magnet 321. Is. A plurality of the syringe-side magnets 136 are preferably provided at equal intervals in the circumferential direction, and the number thereof can be, for example, 2 to 4 or the like, but is not limited thereto. The number of syringe-side magnets 136 is preferably the same as the number of block-side magnets 321.

ピストン押圧ユニット
次に図１および図４により、ピストン押圧ユニット３００の構成について説明する。 Piston Pressing Unit Next, the configuration of the piston pressing unit 300 will be described with reference to FIGS.

図１および図４に示すように、ピストン押圧ユニット３００は、シリンジポンプ１００のピストン部１３０に当接して押圧する押圧ブロック３１０と、押圧ブロック３１０に対して回動自在に設けられたマグネットカップリング３２０とを有している。 As shown in FIGS. 1 and 4, the piston pressing unit 300 includes a pressing block 310 that contacts and presses against the piston portion 130 of the syringe pump 100, and a magnet coupling that is rotatably provided to the pressing block 310. 320.

このうち押圧ブロック３１０は、マグネットカップリング３２０を収容する凹部３１１を有している。マグネットカップリング３２０は、この凹部３１１内で中心軸Ａ_２周りに回動自在となっている。なお、押圧ブロック３１０がピストン部１３０に当接する際、中心軸Ａ_２は、シリンジポンプ１００の軸線Ａ_１（図２）と同一線上にくるようになっている。 Among these, the pressing block 310 has a recess 311 for accommodating the magnet coupling 320. Magnet coupling 320 is freely rotatable around axis A ₂ around within the recess 311. Incidentally, when the pressure block 310 comes into contact with the piston part 130, the central axis _{A 2} is adapted to come on the same line with the axis _{A 1} of the syringe pump 100 (FIG. 2).

また、マグネットカップリング３２０には、複数のブロック側マグネット３２１が装着されている。ブロック側マグネット３２１の個数は、上述したシリンジ側マグネット１３６の個数と同一とすることが好ましく、例えば２個〜４個等とすることができる。また、ブロック側マグネット３２１とシリンジ側マグネット１３６の向かい合う面の磁極は、互いに異なる極からなっていても良く（例えばＳ極とＮ極）、互いに同一の極からなっていても良い（例えばＳ極とＳ極）。なお押圧ブロック３１０の直径は、ピストン部１３０の直径よりわずかに小さくなっている。 A plurality of block-side magnets 321 are attached to the magnet coupling 320. The number of block-side magnets 321 is preferably the same as the number of syringe-side magnets 136 described above, and can be, for example, two to four. Further, the magnetic poles of the opposing surfaces of the block-side magnet 321 and the syringe-side magnet 136 may be made of different poles (for example, S pole and N pole), or may be made of the same pole (for example, S pole). And S pole). The diameter of the pressing block 310 is slightly smaller than the diameter of the piston part 130.

また、マグネットカップリング３２０には、このマグネットカップリング３２０を回動させるロータリーアクチュエータ（回動駆動装置）３３０が連結されている。すなわち図４に示すように、マグネットカップリング３２０は、連結軸部材３２２を介してロータリーアクチュエータ３３０の回動軸３３３に連結されている。このロータリーアクチュエータ３３０としては、例えば空圧式のものを用いることができる。 In addition, a rotary actuator (rotation drive device) 330 that rotates the magnet coupling 320 is connected to the magnet coupling 320. That is, as shown in FIG. 4, the magnet coupling 320 is connected to the rotating shaft 333 of the rotary actuator 330 via the connecting shaft member 322. As the rotary actuator 330, for example, a pneumatic type can be used.

ロータリーアクチュエータ３３０は、同一方向に連続的に回転するものであっても良いが、一方向の回動と他方向の回動とを連続的に繰り返すものを用いても良い。後者の場合特に、マグネットカップリング３２０が、中心軸Ａ_２周りに一方向（例えば時計回り方向）の回動と他方向（例えば反時計回り方向）の回動とを繰り返すので、塗料充填空間１１１内の塗料１０１を効率的に攪拌することができる。またこの場合、マグネットカップリング３２０の回動角は、中心軸Ａ_２周りに９０°〜２７０°の角度の範囲で設定することができる。なお、前者の場合、すなわちロータリーアクチュエータ３３０が同一方向に連続的に回転する場合であっても、塗料１０１を効率的に攪拌することができる。 The rotary actuator 330 may be one that continuously rotates in the same direction, or one that continuously repeats rotation in one direction and rotation in the other direction may be used. Especially in the latter case, the magnet coupling 320 is, since the central axis A ₂ around repeating the rotation in one direction (e.g., clockwise) rotation and the other direction (e.g., counterclockwise direction), the paint filling space 111 The paint 101 inside can be efficiently stirred. Also in this case, rotation angle of the magnet coupling 320, the central axis A ₂ around can be set at an angle in the range of 90 ° to 270 °. In the former case, that is, even when the rotary actuator 330 rotates continuously in the same direction, the paint 101 can be efficiently stirred.

さらに、押圧ブロック３１０にベース部材３１２が連結されており、このベース部材３１２に、吐出駆動ユニット４００のボールネジ４２０およびボールスプライン４４０（後述）が連結されている。また、マグネットカップリング３２０の中心部分には、ロータリーアクチュエータ３３０の回動軸３３３を支持する軸受３３１が取り付けられている。 Further, a base member 312 is connected to the pressing block 310, and a ball screw 420 and a ball spline 440 (described later) of the discharge drive unit 400 are connected to the base member 312. A bearing 331 that supports the rotation shaft 333 of the rotary actuator 330 is attached to the central portion of the magnet coupling 320.

このような構成により、押圧ブロック３１０がピストン部１３０に当接している場合、ピストン部１３０の攪拌フィン１３２は、ピストン押圧ユニット３００側からの作用によって動作する。すなわち、ロータリーアクチュエータ３３０の回動軸３３３が回動することにより、マグネットカップリング３２０が押圧ブロック３１０に対して回動する。そしてピストン部１３０の攪拌フィン１３２は、シリンジ側マグネット１３６とブロック側マグネット３２１と間に生じる磁力により、マグネットカップリング３２０（ブロック側マグネット３２１）の回動動作に同期して回動動作するようになっている。 With such a configuration, when the pressing block 310 is in contact with the piston portion 130, the stirring fin 132 of the piston portion 130 operates by the action from the piston pressing unit 300 side. That is, when the rotation shaft 333 of the rotary actuator 330 is rotated, the magnet coupling 320 is rotated with respect to the pressing block 310. The agitation fin 132 of the piston portion 130 rotates in synchronization with the rotation of the magnet coupling 320 (block-side magnet 321) by the magnetic force generated between the syringe-side magnet 136 and the block-side magnet 321. It has become.

ポンプ把持ユニット
次に図１、図５乃至図８により、ポンプ把持ユニット２００の構成について説明する。 Pump Holding Unit Next, the configuration of the pump holding unit 200 will be described with reference to FIGS. 1 and 5 to 8.

図１、図５乃至図７に示すように、ポンプ把持ユニット２００は、シリンジポンプ１００を把持する爪部２１０と、爪部２１０に連結されたリンク機構２２０と、リンク機構２２０を開閉動作させるシリンダ部２３０とを有している。このポンプ把持ユニット２００は、シリンジポンプ１００を把持する把持位置（図６参照）と、シリンジポンプ１００を開放する開放位置（図７参照）とをとることができる。 As shown in FIGS. 1 and 5 to 7, the pump gripping unit 200 includes a claw portion 210 that grips the syringe pump 100, a link mechanism 220 connected to the claw portion 210, and a cylinder that opens and closes the link mechanism 220. Part 230. The pump gripping unit 200 can take a gripping position for gripping the syringe pump 100 (see FIG. 6) and an open position for opening the syringe pump 100 (see FIG. 7).

爪部２１０は、シリンジポンプ１００の片側に２つずつ、計４つ設けられており、それぞれシリンジ本体１１０の溝部１１２に対応する形状の切欠部２１１を有している。この場合、切欠部２１１は、断面円形状の溝部１１２に対応する円弧形状からなり、図６に示すように、把持位置において切欠部２１１は溝部１１２にぴったり嵌め込まれるようになっている。なお、爪部２１０の個数は、計４つに限られるものではなく、溝部１１２の本数に対応して適宜変更しても良い。 Two claw portions 210 are provided on each side of the syringe pump 100, and a total of four claw portions 210 are provided, each having a notch 211 having a shape corresponding to the groove portion 112 of the syringe body 110. In this case, the notch 211 has an arc shape corresponding to the groove 112 having a circular cross section, and the notch 211 is fitted into the groove 112 at the gripping position as shown in FIG. Note that the number of the claw portions 210 is not limited to four in total, and may be appropriately changed according to the number of the groove portions 112.

また、図５に示すように、各爪部２１０は薄板状部材からなっている。このことにより、シリンジポンプ１００を前面板２５２に向けて押圧する際、爪部２１０が平行ばねのような役割を果たすので、シリンジポンプ１００を周方向に均一に押圧することができ、シリンジポンプ１００の押付け方向の誤差を吸収することができる（図８参照）。 Further, as shown in FIG. 5, each claw portion 210 is made of a thin plate member. Accordingly, when the syringe pump 100 is pressed toward the front plate 252, the claw portion 210 plays a role like a parallel spring, so that the syringe pump 100 can be pressed uniformly in the circumferential direction. Can be absorbed (see FIG. 8).

一方、図６および図７に示すように、リンク機構２２０は、複数のリンク２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６からなっている。このうち側面側のリンク２２４、２２５は、それぞれ爪部２１０と一体に構成されている。また、ポンプ把持ユニット２００が把持位置をとる場合（図６参照）、この複数のリンクのうち、シリンダ部２３０側に位置するリンク２２１、２２２、２２３が一直線上に並ぶ。このように、把持位置においてリンク２２１、２２２、２２３が一直線上に配置されることにより、爪部２１０がロックされて容易に開くことがなくなり（トグル機構の原理）、シリンジポンプ１００をしっかりと把持することができる。 On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, the link mechanism 220 includes a plurality of links 221, 222, 223, 224, 225, and 226. Of these, the side links 224 and 225 are each integrally formed with the claw portion 210. Further, when the pump gripping unit 200 takes a gripping position (see FIG. 6), among the links, the links 221, 222, and 223 positioned on the cylinder part 230 side are aligned in a straight line. As described above, the links 221, 222, and 223 are arranged in a straight line at the holding position, so that the claw portion 210 is not locked and easily opened (the principle of the toggle mechanism), and the syringe pump 100 is firmly held. can do.

また、図６および図７において、符号２５３は、取付部材２５０の水平板２５１に形成され、リンク２２４、２２５が通過する開口を示している。 6 and 7, reference numeral 253 denotes an opening formed in the horizontal plate 251 of the mounting member 250 through which the links 224 and 225 pass.

シリンダ部２３０は、例えばエアシリンダからなり、一方のエア供給口２３１からエアを供給した場合、ピストン２３２およびロッド２３３が上昇し（開放位置）、他方のエア供給口２３４からエアを供給した場合、ピストン２３２およびロッド２３３が下降するようになっている（把持位置）。なお、ロッド２３３は、連結ピン２２７を介してリンク２２１に連結されている。 The cylinder part 230 is composed of, for example, an air cylinder. When air is supplied from one air supply port 231, the piston 232 and the rod 233 are raised (open position), and when air is supplied from the other air supply port 234, The piston 232 and the rod 233 are lowered (gripping position). Note that the rod 233 is connected to the link 221 via a connecting pin 227.

また、シリンダ部２３０は、取付フレーム２４１を介してスライドテーブル２４０に連結されている。このスライドテーブル２４０は、エア駆動式となっており、エアを供給することにより前方位置と後方位置との間で摺動自在となっている。なお、スライドテーブル２４０が前方位置をとった場合、シリンジポンプ１００の本体前面部１４０が前面板２５２に接触し、スライドテーブル２４０が後方位置をとった場合、シリンジポンプ１００の本体前面部１４０が前面板２５２から離間する。 The cylinder part 230 is connected to the slide table 240 via the mounting frame 241. The slide table 240 is an air drive type, and is slidable between a front position and a rear position by supplying air. When the slide table 240 is in the front position, the main body front portion 140 of the syringe pump 100 contacts the front plate 252. When the slide table 240 is in the rear position, the main body front portion 140 of the syringe pump 100 is in front. Separate from the face plate 252.

また図１および図５に示すように、前面板２５２の内部にエア供給路２５４が形成されている。エア供給路２５４には、外部からエアを供給するためのホース２５９が接続されている。このエア供給路２５４は、本体前面部１４０のエア流路１４１を介して、塗料吐出部１２０のエア吐出路１２３に連通し、エア吐出路１２３に対してエアを供給するためのものである。そしてシリンジポンプ１００のスプレー用エアは、前面板２５２のエア供給路２５４から、エア流路１４１およびエア吐出路１２３を通過して、塗料吐出路１２１ヘと供給される（図１）。したがって、エア供給路２５４からのエアが前面板２５２とシリンジポンプ１００との間から漏れないように、シリンジポンプ１００を前面板２５２側に押し付ける必要がある。本実施の形態においては、スライドテーブル２４０により、シリンジポンプ１００を把持したポンプ把持ユニット２００が全体として前後進するため、このような押付けが可能になる。 As shown in FIGS. 1 and 5, an air supply path 254 is formed inside the front plate 252. A hose 259 for supplying air from the outside is connected to the air supply path 254. The air supply path 254 communicates with the air discharge path 123 of the paint discharge section 120 via the air flow path 141 of the main body front surface section 140 and supplies air to the air discharge path 123. The spray air of the syringe pump 100 is supplied from the air supply path 254 of the front plate 252 through the air flow path 141 and the air discharge path 123 to the paint discharge path 121 (FIG. 1). Therefore, it is necessary to press the syringe pump 100 against the front plate 252 side so that air from the air supply path 254 does not leak from between the front plate 252 and the syringe pump 100. In the present embodiment, the pump holding unit 200 that holds the syringe pump 100 moves forward and backward as a whole by the slide table 240, so that such pressing is possible.

さらに、図５に示すように、取付部材２５０の前面板２５２に、位置決めピン２５６が設けられ、シリンジポンプ１００の塗料吐出部１２０に、この位置決めピン２５６に対応する位置決め孔１２４が設けられている。これにより、シリンジポンプ１００を周方向に位置決めすることができ、エア流路１４１の出口１４２の位置とエア供給路２５４の出口２５５の位置とを正確に合わせることができる。図５中、位置決めピン２５６および位置決め孔１２４を１つずつ表示しているが、位置決めピン２５６および位置決め孔１２４は、周方向に沿って複数設けることが好ましい。なお、これに限らず、例えばシリンジポンプ１００の塗料吐出部１２０に位置決めピンを設け、取付部材２５０の前面板２５２に位置決め孔を設けても良い。 Further, as shown in FIG. 5, positioning pins 256 are provided on the front plate 252 of the mounting member 250, and positioning holes 124 corresponding to the positioning pins 256 are provided in the paint discharge unit 120 of the syringe pump 100. . Thereby, the syringe pump 100 can be positioned in the circumferential direction, and the position of the outlet 142 of the air flow path 141 and the position of the outlet 255 of the air supply path 254 can be accurately matched. Although one positioning pin 256 and one positioning hole 124 are shown in FIG. 5, it is preferable to provide a plurality of positioning pins 256 and positioning holes 124 along the circumferential direction. For example, a positioning pin may be provided in the paint discharge unit 120 of the syringe pump 100 and a positioning hole may be provided in the front plate 252 of the mounting member 250.

吐出駆動ユニット
次に図１、図９および図１０により、吐出駆動ユニット４００の構成について説明する。 Discharge Drive Unit Next, the configuration of the discharge drive unit 400 will be described with reference to FIGS.

吐出駆動ユニット４００は、上述したように、ピストン押圧ユニット３００を駆動するサーボモータ４１０と、ピストン押圧ユニット３００に連結され、ピストン押圧ユニット３００を直線的に移動させるボールネジ４２０と、サーボモータ４１０からの動力をボールネジ４２０に伝達するタイミングベルト４３０とを有している。 As described above, the discharge drive unit 400 is connected to the servo motor 410 that drives the piston pressing unit 300, the ball screw 420 that is connected to the piston pressing unit 300 and linearly moves the piston pressing unit 300, and the servo motor 410. A timing belt 430 that transmits power to the ball screw 420.

このうちサーボモータ４１０は、制御ユニット４５０に対してエンコーダ値を出力するようになっており、これにより制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０の回転角および速度を検出可能となっている。また、サーボモータ４１０は、取付ブラケット２５７、２５８により水平板２５１に固定されている。この場合、サーボモータ４１０は、ピストン押圧ユニット３００および水平板２５１より上方であって、タイミングベルト４３０からみて前方（ポンプ把持ユニット２００側）に配置されている。このように、サーボモータ４１０とポンプ把持ユニット２００とを水平板２５１の上方に並べて配置したことにより、塗装装置１０全体をコンパクトに構成することができる。 Of these, the servo motor 410 outputs an encoder value to the control unit 450, whereby the control unit 450 can detect the rotation angle and speed of the servo motor 410. The servo motor 410 is fixed to the horizontal plate 251 by mounting brackets 257 and 258. In this case, the servo motor 410 is disposed above the piston pressing unit 300 and the horizontal plate 251 and in front of the timing belt 430 (on the pump gripping unit 200 side). Thus, by arranging the servo motor 410 and the pump gripping unit 200 side by side above the horizontal plate 251, the entire coating apparatus 10 can be configured compactly.

さらに、サーボモータ４１０の回転軸４１１には、軸部材４１３を介してプーリ４１２が連結されており、このプーリ４１２にはタイミングベルト４３０が巻き掛けられている。軸部材４１３は、取付ブラケット２５７に取り付けられた軸受４１４によって支持されている。 Further, a pulley 412 is connected to the rotating shaft 411 of the servo motor 410 via a shaft member 413, and a timing belt 430 is wound around the pulley 412. The shaft member 413 is supported by a bearing 414 attached to the attachment bracket 257.

一方、ボールネジ４２０は、取付ブラケット２５７に対して進退自在のねじ軸４２１と、ねじ軸４２１上に設けられたナット４２２とを有している。また、取付ブラケット２５７には、軸受４３２を介してプーリ４３１が回動自在に取り付けられており、上述したボールネジ４２０のナット４２２は、このプーリ４３１の中心部に固定されている。さらに、プーリ４３１には、上述したタイミングベルト４３０が巻き掛けられている。 On the other hand, the ball screw 420 includes a screw shaft 421 that can move forward and backward with respect to the mounting bracket 257 and a nut 422 provided on the screw shaft 421. Further, a pulley 431 is rotatably attached to the mounting bracket 257 via a bearing 432, and the nut 422 of the ball screw 420 described above is fixed to the center portion of the pulley 431. Further, the above-described timing belt 430 is wound around the pulley 431.

また、ボールネジ４２０に平行に、ボールスプライン（回り止め機構）４４０が設けられている。ボールスプライン４４０は、取付ブラケット２５７を貫通している。このボールスプライン４４０は、ナット４２２およびプーリ４３１が一体として回転したとき、ピストン押圧ユニット３００が回転することを防止する役割を果たす。なお、図９においては、１つのボールスプライン４４０が設けられているが、このようなボールスプライン４４０を複数設けても良い。 In addition, a ball spline (anti-rotation mechanism) 440 is provided in parallel with the ball screw 420. The ball spline 440 passes through the mounting bracket 257. The ball spline 440 serves to prevent the piston pressing unit 300 from rotating when the nut 422 and the pulley 431 rotate together. In FIG. 9, one ball spline 440 is provided, but a plurality of such ball splines 440 may be provided.

このような構成により、サーボモータ４１０からの動力によって、ピストン押圧ユニット３００をシリンジポンプ１００の軸線に対して平行に移動させることができる。すなわち、サーボモータ４１０の回転軸４１１が一方向に回転することにより、タイミングベルト４３０が回転し、ナット４２２も同一方向に回転する。このとき、ナット４２２の回転に伴って、ねじ軸４２１が直線的に移動し、これによりピストン押圧ユニット３００がシリンジポンプ１００の軸線Ａ_１に対して平行に移動する。 With such a configuration, the piston pressing unit 300 can be moved in parallel to the axis of the syringe pump 100 by the power from the servo motor 410. That is, when the rotation shaft 411 of the servo motor 410 rotates in one direction, the timing belt 430 rotates and the nut 422 also rotates in the same direction. At this time, the screw shaft 421 moves linearly with the rotation of the nut 422, whereby the piston pressing unit 300 moves parallel to the axis A ₁ of the syringe pump 100.

一方、制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０からのエンコーダ値に基づいてサーボモータ４１０を制御し、これによりピストン押圧ユニット３００を介して、シリンジポンプ１００のピストン部１３０の速度および位置を制御する。したがって、ピストン部１３０を塗料充填空間１１１内で低速かつ一定速度（具体的には、例えば０．１ｍｍ／秒〜１ｍｍ／秒の速さ）で移動させることができるとともに、塗料１０１を塗料吐出部１２０から高精度で吐出することができる。 On the other hand, the control unit 450 controls the servo motor 410 based on the encoder value from the servo motor 410, thereby controlling the speed and position of the piston portion 130 of the syringe pump 100 via the piston pressing unit 300. Therefore, the piston part 130 can be moved at a low speed and a constant speed (specifically, for example, a speed of 0.1 mm / second to 1 mm / second) in the paint filling space 111 and the paint 101 can be moved to the paint discharge part. 120 can be discharged with high accuracy.

本実施の形態の作用
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Operation of the present embodiment Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.

まず、予め塗料充填空間１１１内に塗料１０１を充填したシリンジポンプ１００を準備する。塗料充填空間１１１内に塗料１０１を充填する方法は問わないが、例えば、塗料吐出部１２０の塗料吐出口１２２を塗料タンク等の塗料に浸け、治具等を用いてピストン部１３０を後方に移動させても良い。これにより、塗料充填空間１１１内に塗料１０１が流入し、塗料充填空間１１１内に塗料１０１を充填することができる。 First, the syringe pump 100 in which the paint 101 is filled in the paint filling space 111 in advance is prepared. There is no limitation on the method of filling the paint filling space 111 with the paint 101. For example, the paint discharge port 122 of the paint discharge part 120 is immersed in paint such as a paint tank, and the piston part 130 is moved backward using a jig or the like. You may let them. Thereby, the paint 101 flows into the paint filling space 111, and the paint 101 can be filled into the paint filling space 111.

続いて、シリンジポンプ１００をポンプ把持ユニット２００によって把持させる。この際、ポンプ把持ユニット２００を予め開放位置（図７）にしておくとともに、シリンジポンプ１００をポンプ把持ユニット２００下方の所定位置に位置決めする。このとき、シリンジポンプ１００の位置決め孔１２４の位置が前面板２５２の位置決めピン２５６の位置に一致するようにしておく。 Subsequently, the syringe pump 100 is gripped by the pump gripping unit 200. At this time, the pump gripping unit 200 is set in an open position (FIG. 7) in advance, and the syringe pump 100 is positioned at a predetermined position below the pump gripping unit 200. At this time, the position of the positioning hole 124 of the syringe pump 100 is set to coincide with the position of the positioning pin 256 of the front plate 252.

次に、シリンダ部２３０のエア供給口２３４からエアを供給し、ポンプ把持ユニット２００を把持位置（図６）にもってくる。これによりシリンジポンプ１００は、ポンプ把持ユニット２００の爪部２１０間に把持される。このとき、爪部２１０の切欠部２１１が、シリンジ本体１１０の溝部１１２に係合する。 Next, air is supplied from the air supply port 234 of the cylinder part 230, and the pump gripping unit 200 is brought to the gripping position (FIG. 6). Thereby, the syringe pump 100 is gripped between the claw portions 210 of the pump gripping unit 200. At this time, the notch 211 of the claw 210 is engaged with the groove 112 of the syringe body 110.

次に、スライドテーブル２４０に対してエアを供給することにより、スライドテーブル２４０を後方位置から前方位置へと移動させる。この際、シリンジポンプ１００は、スライドテーブル２４０およびポンプ把持ユニット２００によって取付部材２５０の前面板２５２に向けて押圧される。またこのとき、前面板２５２のエア供給路２５４が、本体前面部１４０のエア流路１４１に接続され、エア供給路２５４からのエアが、塗料吐出部１２０のエア吐出路１２３に送り込まれる。 Next, by supplying air to the slide table 240, the slide table 240 is moved from the rear position to the front position. At this time, the syringe pump 100 is pressed toward the front plate 252 of the mounting member 250 by the slide table 240 and the pump gripping unit 200. At this time, the air supply path 254 of the front plate 252 is connected to the air flow path 141 of the main body front surface section 140, and the air from the air supply path 254 is sent to the air discharge path 123 of the paint discharge section 120.

次いで、制御ユニット４５０は、吐出駆動ユニット４００のサーボモータ４１０を制御して、ピストン押圧ユニット３００をシリンジポンプ１００のピストン部１３０に当接させて押圧する。以下、この間の作用について説明する。 Next, the control unit 450 controls the servo motor 410 of the discharge drive unit 400 to bring the piston pressing unit 300 into contact with the piston portion 130 of the syringe pump 100 and press it. Hereinafter, the operation during this period will be described.

はじめに、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０は、ピストン部１３０のピストン本体１３１から離れた待機位置にある（図１１）。 First, the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 is in a standby position away from the piston main body 131 of the piston portion 130 (FIG. 11).

次に制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０を駆動させる。サーボモータ４１０が回転したとき、プーリ４１２、タイミングベルト４３０、プーリ４３１およびナット４２２も回転し、これによりボールネジ４２０のねじ軸４２１が前方へ移動する。このことにより、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０も前方に移動する。 Next, the control unit 450 drives the servo motor 410. When the servo motor 410 rotates, the pulley 412, the timing belt 430, the pulley 431, and the nut 422 also rotate, whereby the screw shaft 421 of the ball screw 420 moves forward. As a result, the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 also moves forward.

次いで、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０は、ピストン部１３０のピストン本体１３１に当接する当接位置まで移動する（図１２）。 Next, the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 moves to the contact position where the piston block 130 contacts the piston main body 131 (FIG. 12).

この際、ロータリーアクチュエータ３３０にエアを供給し、マグネットカップリング３２０を押圧ブロック３１０に対して回動（揺動回転）させる。これに伴い、ブロック側マグネット３２１が回動し、ブロック側マグネット３２１からの磁力によって、シリンジ側マグネット１３６も回動する。このようにして、塗料充填空間１１１内で攪拌フィン１３２が回動し、塗料１０１の攪拌が行われる。 At this time, air is supplied to the rotary actuator 330 and the magnet coupling 320 is rotated (oscillated) with respect to the pressing block 310. Along with this, the block-side magnet 321 rotates, and the syringe-side magnet 136 also rotates by the magnetic force from the block-side magnet 321. In this manner, the agitation fin 132 rotates in the paint filling space 111 and the paint 101 is agitated.

なお、図１２に示すように、押圧ブロック３１０がシリンジポンプ１００のピストン部１３０に当接した際（すなわち当接位置にあるとき）、マグネットカップリング３２０とピストン部１３０との間に隙間３２３が形成されることが好ましい。これにより、回転するマグネットカップリング３２０が、ピストン部１３０に接触することを防止し、マグネットカップリング３２０の回転やピストン部１３０の進行に影響が生じることを防止することができる。 As shown in FIG. 12, when the pressing block 310 abuts on the piston portion 130 of the syringe pump 100 (that is, at the abutting position), a gap 323 is formed between the magnet coupling 320 and the piston portion 130. Preferably it is formed. Thereby, the rotating magnet coupling 320 can be prevented from coming into contact with the piston part 130, and the rotation of the magnet coupling 320 and the progression of the piston part 130 can be prevented from being affected.

続いて、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０は、ピストン部１３０を押圧しながら、塗料充填空間１１１内を進行し、これにより塗料充填空間１１１内の塗料１０１が塗料吐出部１２０から吐出される。 Subsequently, the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 advances in the paint filling space 111 while pressing the piston part 130, and thereby the paint 101 in the paint filling space 111 is discharged from the paint discharge unit 120.

その後、押圧ブロック３１０は、塗料充填空間１１１内の最前方の位置（停止位置）に達し、その進行を停止する（図１３）。このとき、塗料充填空間１１１内の塗料１０１は全て使い切った状態となる。 Thereafter, the pressing block 310 reaches the foremost position (stop position) in the paint filling space 111 and stops its progress (FIG. 13). At this time, all the paint 101 in the paint filling space 111 is used up.

その後、制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０を逆向きに駆動させ、これにより、押圧ブロック３１０は、ピストン部１３０から離間して待機位置に戻る。 Thereafter, the control unit 450 drives the servo motor 410 in the reverse direction, whereby the pressing block 310 is separated from the piston portion 130 and returns to the standby position.

ところで制御ユニット４５０は、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０が待機位置（図１１）から停止位置（図１３）まで移動する間、サーボモータ４１０の電流値を読み取っている。そして制御ユニット４５０は、この電流値が変化したことによって、押圧ブロック３１０がピストン部１３０に当接したことを判定する。続いて、制御ユニット４５０は、当接位置（図１２）から停止位置（図１３）まで押圧ブロック３１０がピストン部１３０を押圧している間、サーボモータ４１０からのエンコーダ値によってピストン部１３０の速度および位置を制御する。この際、ピストン部１３０は、低速かつ一定速度（例えば０．１ｍｍ／秒〜１ｍｍ／秒）で移動する。その後、制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０の電流値が変化したことによって、押圧ブロック３１０が停止位置に達したことを判定し、押圧ブロック３１０の進行を停止する。 Incidentally, the control unit 450 reads the current value of the servo motor 410 while the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 moves from the standby position (FIG. 11) to the stop position (FIG. 13). Then, the control unit 450 determines that the pressing block 310 has come into contact with the piston portion 130 due to the change in the current value. Subsequently, the control unit 450 determines the speed of the piston unit 130 based on the encoder value from the servo motor 410 while the pressing block 310 presses the piston unit 130 from the contact position (FIG. 12) to the stop position (FIG. 13). And control the position. At this time, the piston part 130 moves at a low speed and a constant speed (for example, 0.1 mm / second to 1 mm / second). Thereafter, the control unit 450 determines that the pressing block 310 has reached the stop position because the current value of the servo motor 410 has changed, and stops the progress of the pressing block 310.

一方、空になったシリンジポンプ１００を交換する場合は、上述したステップを逆に行う。すなわち、押圧ブロック３１０が待機位置に戻った後、スライドテーブル２４０を前方位置から後方位置へ移動させる。次いで、ポンプ把持ユニット２００を開放位置にすることにより、シリンジポンプ１００をポンプ把持ユニット２００から離脱させる。 On the other hand, when exchanging the empty syringe pump 100, the steps described above are performed in reverse. That is, after the pressing block 310 returns to the standby position, the slide table 240 is moved from the front position to the rear position. Next, the syringe pump 100 is detached from the pump gripping unit 200 by setting the pump gripping unit 200 to the open position.

このように本実施の形態によれば、塗装装置１０は、シリンジポンプ１００と、ポンプ把持ユニット２００と、ピストン押圧ユニット３００と、吐出駆動ユニット４００とから構成されているので、従来の塗装装置と比べて、塗装装置１０全体をコンパクトなものとすることができる。 Thus, according to this Embodiment, since the coating device 10 is comprised from the syringe pump 100, the pump holding | grip unit 200, the piston press unit 300, and the discharge drive unit 400, the conventional coating device and In comparison, the entire coating apparatus 10 can be made compact.

また本実施の形態によれば、シリンジポンプ１００を着脱自在に把持するポンプ把持ユニット２００が設けられ、また、ピストン部１３０を押圧するピストン押圧ユニット３００は、シリンジポンプ１００と別体に構成されている。このことにより、ポンプ把持ユニット２００を開閉するだけでシリンジポンプ１００を簡単に脱着することができるので、塗料１０１の色替え等の際、清掃作業を行う必要がなく、シリンジポンプ１００を交換する作業を容易に行うことができる。 Further, according to the present embodiment, the pump gripping unit 200 that detachably grips the syringe pump 100 is provided, and the piston pressing unit 300 that presses the piston portion 130 is configured separately from the syringe pump 100. Yes. As a result, the syringe pump 100 can be easily detached by simply opening and closing the pump gripping unit 200. Therefore, when the color of the paint 101 is changed, it is not necessary to perform a cleaning operation, and the operation of replacing the syringe pump 100. Can be easily performed.

また本実施の形態によれば、シリンジポンプ１００は、スライドテーブル２４０およびポンプ把持ユニット２００によって取付部材２５０の前面板２５２に対して押圧されるので、ポンプ把持ユニット２００によってシリンジポンプ１００を所定位置にしっかりと固定把持することができる。また、シリンジポンプ１００を前面板２５２側に押し付けることにより、シリンジポンプ１００のスプレー用エアを、前面板２５２のエア供給路２５４から供給することができる。このとき、エア供給路２５４からのエアが、前面板２５２とシリンジポンプ１００との間から漏れることを防止することができる。 Further, according to the present embodiment, since the syringe pump 100 is pressed against the front plate 252 of the mounting member 250 by the slide table 240 and the pump gripping unit 200, the syringe pump 100 is brought into a predetermined position by the pump gripping unit 200. It can be firmly fixed. Moreover, the air for spraying of the syringe pump 100 can be supplied from the air supply path 254 of the front plate 252 by pressing the syringe pump 100 toward the front plate 252. At this time, the air from the air supply path 254 can be prevented from leaking between the front plate 252 and the syringe pump 100.

また本実施の形態によれば、制御ユニット４５０は、サーボモータ４１０からのエンコーダ値によって、シリンジポンプ１００のピストン部１３０の速度および位置を制御する。また、サーボモータ４１０の動力は、タイミングベルト４３０およびボールネジ４２０を介してピストン押圧ユニット３００に伝達される。このことにより、ピストン部１３０を塗料充填空間１１１内で低速かつ一定速度で移動させることができるとともに、塗料吐出部１２０から塗料１０１を高精度で吐出することができる。 Further, according to the present embodiment, the control unit 450 controls the speed and position of the piston portion 130 of the syringe pump 100 based on the encoder value from the servo motor 410. The power of the servo motor 410 is transmitted to the piston pressing unit 300 via the timing belt 430 and the ball screw 420. Accordingly, the piston part 130 can be moved at a low speed and a constant speed in the paint filling space 111 and the paint 101 can be discharged from the paint discharge part 120 with high accuracy.

また本実施の形態によれば、シリンジポンプ１００のピストン部１３０は、塗料充填空間１１１内の塗料を攪拌する攪拌フィン１３２を有するので、塗料充填空間１１１内の塗料の沈殿を防止することができる。また、ピストン部１３０が塗料１０１の押出と攪拌とを同時に実行することができ、シリンジポンプ１００をコンパクトに構成することができる。さらに、攪拌フィン１３２は、ピストン押圧ユニット３００側からの作用によって動作するので、ピストン押圧ユニット３００は、シリンジポンプ１００のピストン部１３０を押圧する機能と、攪拌フィン１３２を回転動作させる機能とを両方とも有している。したがって、ピストン押圧ユニット３００をコンパクトなものとすることができる。また、攪拌フィン１３２を動作させるための複雑な機構をシリンジポンプ１００側に設ける必要がない。 Further, according to the present embodiment, the piston portion 130 of the syringe pump 100 has the agitation fins 132 for agitating the paint in the paint filling space 111, so that precipitation of the paint in the paint filling space 111 can be prevented. . Moreover, the piston part 130 can perform extrusion and stirring of the coating material 101 simultaneously, and the syringe pump 100 can be comprised compactly. Furthermore, since the stirring fin 132 operates by the action from the piston pressing unit 300 side, the piston pressing unit 300 has both a function of pressing the piston portion 130 of the syringe pump 100 and a function of rotating the stirring fin 132. I have both. Therefore, the piston pressing unit 300 can be made compact. Further, it is not necessary to provide a complicated mechanism for operating the stirring fins 132 on the syringe pump 100 side.

また本実施の形態によれば、ピストン押圧ユニット３００の押圧ブロック３１０は、ピストン部１３０から離れた待機位置から、ピストン部１３０に当接する当接位置まで移動し、ピストン部１３０を押圧することにより塗料吐出部１２０から塗料１０１を吐出し、その後、ピストン部１３０から離間して待機位置に戻る。このピストン押圧ユニット３００とピストン部１３０とは、互いに連結されていない。このことにより、シリンジポンプ１００の交換を容易にすることができる。 Further, according to the present embodiment, the pressing block 310 of the piston pressing unit 300 moves from the standby position away from the piston part 130 to the contact position where it abuts on the piston part 130 and presses the piston part 130. The coating material 101 is discharged from the coating material discharging unit 120, and then separated from the piston unit 130 and returned to the standby position. The piston pressing unit 300 and the piston part 130 are not connected to each other. As a result, the syringe pump 100 can be easily replaced.

また本実施の形態によれば、ポンプ把持ユニット２００のシリンダ部２３０は、リンク機構２２０を介して爪部２１０を動作させているので、シリンダ部２３０を短ストロークシリンダから構成することができ、ポンプ把持ユニット２００をコンパクトなものとすることができる。この場合であっても、爪部２１０の把持幅が大きく拡大し、かつ爪部２１０の把持力を確保することができる。また、スライドテーブル２４０をポンプ把持ユニット２００と取付部材２５０との間に配置したことにより、シリンジポンプ１００を把持して前面板２５２に押し付ける構造を、よりコンパクトに実現することができる。 Further, according to the present embodiment, the cylinder portion 230 of the pump gripping unit 200 operates the claw portion 210 via the link mechanism 220, so that the cylinder portion 230 can be configured from a short stroke cylinder, and the pump The gripping unit 200 can be made compact. Even in this case, the gripping width of the claw portion 210 can be greatly enlarged and the gripping force of the claw portion 210 can be ensured. Further, by arranging the slide table 240 between the pump gripping unit 200 and the attachment member 250, the structure of gripping the syringe pump 100 and pressing it against the front plate 252 can be realized more compactly.

塗装システムの構成
次に、図１４により、このような塗装装置１０を備えた、塗装システムの一実施の形態について説明する。図１４は、塗装システム全体を示す概略図である。なお、図１乃至図１４に示す塗装装置１０の用途は、これに限定されるものではないことは勿論である。 Configuration of Coating System Next, an embodiment of a coating system equipped with such a coating apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic view showing the entire coating system. Needless to say, the application of the coating apparatus 10 shown in FIGS. 1 to 14 is not limited to this.

図１４に示すように、塗装システム５００は、内部に塗装領域５１１とシリンジポンプ交換領域５１２とを有する塗装システム本体５１０と、塗装システム本体５１０に設けられ、塗装領域５１１とシリンジポンプ交換領域５１２との間で移動可能な装置保持機構５２０と、塗装領域５１１内に設けられ、ワーク５３１を保持するロボット５３０とを備えている。 As shown in FIG. 14, the coating system 500 is provided in the coating system main body 510 having a coating region 511 and a syringe pump replacement region 512 therein, and the coating region 511 and the syringe pump replacement region 512. Between the apparatus holding mechanism 520 and the robot 530 provided in the coating region 511 for holding the workpiece 531.

このうち塗装システム本体５１０のシリンジポンプ交換領域５１２には、交換用のシリンジポンプ１００を載置する載置台５１３が設けられている。 Among these, the mounting table 513 for mounting the replacement syringe pump 100 is provided in the syringe pump replacement region 512 of the coating system main body 510.

また、装置保持機構５２０は、それぞれ上述した塗装装置１０が取り付けられた一対の保持部５２１と、一対の保持部５２１を連結するアーム部５２２とを有している。各塗装装置１０は、アーム部５２２によって、Ｘ−Ｚ平面内で上下左右に移動可能となっている。また、各保持部５２１内の塗装装置１０からは、それぞれ配線部５２３が延びており、この配線部５２３は、上述した制御ユニット４５０に接続されている。 Further, the device holding mechanism 520 includes a pair of holding portions 521 to which the above-described coating device 10 is attached, and an arm portion 522 that couples the pair of holding portions 521. Each coating apparatus 10 can be moved up and down and left and right within an XZ plane by an arm portion 522. Further, wiring portions 523 extend from the coating apparatus 10 in each holding portion 521, and the wiring portions 523 are connected to the control unit 450 described above.

一方、塗装領域５１１内には、２台のロボット５３０が設けられており、それぞれその先端に２つずつワーク５３１を保持している。 On the other hand, two robots 530 are provided in the coating region 511, and two workpieces 531 are held at the respective tips.

塗装システム５００を用いる場合、まず各塗装装置１０のポンプ把持ユニット２００が、載置台５１３上のシリンジポンプ１００を把持する。その後、塗装装置１０は、装置保持機構５２０によって、塗装領域５１１に移動される。続いて、ロボット５３０により、ワーク５３１が塗装装置１０のシリンジポンプ１００前方に運ばれる。次いで、上述した方法により、塗装装置１０のシリンジポンプ１００から塗料１０１を吐出する。その後、ロボット５３０がワーク５３１を適宜移動することにより、ワーク５３１に対する塗装が完了する。 When using the coating system 500, first, the pump gripping unit 200 of each coating apparatus 10 grips the syringe pump 100 on the mounting table 513. Thereafter, the coating apparatus 10 is moved to the coating area 511 by the apparatus holding mechanism 520. Subsequently, the work 531 is carried forward of the syringe pump 100 of the coating apparatus 10 by the robot 530. Next, the paint 101 is discharged from the syringe pump 100 of the coating apparatus 10 by the method described above. Thereafter, the robot 530 moves the work 531 as appropriate, whereby the coating on the work 531 is completed.

このような塗装システム５００によれば、シリンジポンプ１００を自動で交換しながら、ワーク５３１の塗装作業を行うことができる。また、塗料の色替え等の際には、色の異なる塗料１０１を充填したシリンジポンプ１００を取り付けるだけでよいので、シリンジポンプ１００内部の清掃作業を行う必要がなく、塗装作業を効率良く実行することができる。 According to such a coating system 500, the workpiece 531 can be painted while the syringe pump 100 is automatically replaced. In addition, when the color of the paint is changed, it is only necessary to attach the syringe pump 100 filled with the paint 101 having a different color, so that it is not necessary to clean the inside of the syringe pump 100, and the paint work is executed efficiently. be able to.

１０塗装装置
１００シリンジポンプ
１０１塗料
１１０シリンジ本体
１２０塗料吐出部
１３０ピストン部
１３２攪拌フィン（攪拌機構）
１３６シリンジ側マグネット
２００ポンプ把持ユニット
２１０爪部
２２０リンク機構
２３０シリンダ部
２４０スライドテーブル（スライド機構）
２５０取付部材
２５１水平板
２５２前面板
３００ピストン押圧ユニット
３１０押圧ブロック
３２０マグネットカップリング
３２１ブロック側マグネット
３３０ロータリーアクチュエータ（回動駆動装置）
４００吐出駆動ユニット
４１０サーボモータ（駆動装置）
４２０ボールネジ（直動装置）
４３０タイミングベルト（伝達機構）
４４０ボールスプライン（回り止め機構）
４５０制御ユニット
５００塗装システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coating apparatus 100 Syringe pump 101 Paint 110 Syringe main body 120 Paint discharge part 130 Piston part 132 Stirring fin (stirring mechanism)
136 Syringe side magnet 200 Pump grip unit 210 Claw part 220 Link mechanism 230 Cylinder part 240 Slide table (slide mechanism)
250 mounting member 251 horizontal plate 252 front plate 300 piston pressing unit 310 pressing block 320 magnet coupling 321 block side magnet 330 rotary actuator (rotation drive device)
400 Discharge drive unit 410 Servo motor (drive device)
420 Ball screw (linear motion device)
430 Timing belt (transmission mechanism)
440 Ball spline (non-rotating mechanism)
450 Control unit 500 Painting system

Claims

In painting equipment,
Syringe having a syringe body in which a paint filling space is formed, a paint discharging part for discharging paint in the paint filling space of the syringe body, and a piston part movably provided in the paint filling space of the syringe body A pump,
A piston pressing unit that contacts and presses the piston part of the syringe pump;
A discharge drive unit having a servo motor for driving the piston pressing unit;
A control unit for controlling the servo motor of the discharge drive unit,
The control unit controls a speed and a position of a piston portion of a syringe pump according to an encoder value from a servo motor.

2. The coating apparatus according to claim 1, wherein the piston pressing unit is moved in parallel with the axis of the syringe pump by the power from the servo motor of the discharge drive unit.

The discharge driving unit is connected to the piston pressing unit, and has a linear motion device that linearly moves the piston pressing unit, and a transmission mechanism that transmits power from the servo motor to the linear motion device. The coating apparatus according to 1 or 2.

The coating apparatus according to claim 3, wherein the discharge drive unit is provided in parallel with the linear motion device and has a rotation preventing mechanism that prevents the piston pressing unit from rotating.

5. The coating apparatus according to claim 3, wherein the servo motor is disposed above the piston pressing unit and in front of the transmission mechanism.

The piston part of the syringe pump moves in the paint filling space at a speed of 0.1 mm / second to 1 mm / second when discharging the paint in the paint filling space. A coating apparatus according to claim 1.