JP2015036127A - 塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料供給路の洗浄に用いる洗浄剤の量を少なくし、塗料供給路の洗浄に要する時間を短縮する。【解決手段】塗装用ロボットのアームの先端部に装着されており、塗料を吐出するための吐出部と、前記吐出部に、複数色の塗料を色別に供給するための塗料供給装置と、前記塗料供給装置から前記吐出部へ塗料を供給する塗料供給路に、少なくとも一部に有機溶媒を含む洗浄剤を供給するための洗浄剤供給路と、前記洗浄剤供給路の途中で前記洗浄剤供給路を通過する前記洗浄剤を加温するための洗浄剤加温装置と、を備え、前記洗浄剤加温装置は、前記塗装用ロボットのアームに固定して用いられることを特徴とする塗装装置。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装装置に関する。

自動車のボディ等の被塗装物を塗装するための塗装ラインでは、同じ色に塗装すべき被塗装物だけを搬送するのではなく、複数の異なる色に塗装すべき被塗装物が混在した状態で搬送されることがある。そして、被塗装物を塗装するための塗装装置は、複数色の塗料を切り換えて塗装できるように、色替え装置を備えている。

図７は、色替え装置の一例を説明するための図である。同図に示す色替え装置１は、複数の色替えバルブ２ａ〜２ｆを有する色替バルブユニット２、及び複数の塗料カートリッジ３ａ〜３ｄを備えている。塗料カートリッジ３ａ〜３ｄには、それぞれ異なる塗料が収容されている。塗料カートリッジ３ａ〜３ｄは、それぞれ色替えバルブ２ａ〜２ｄの何れかに接続されている。

色替え装置１は、不図示の制御部からの制御に従って、複数の色替えバルブ２ａ〜２ｄの何れかを開きつつ他の色替えバルブを閉じることにより、色替バルブユニット２を介して塗装ガン４に供給する塗料の色を変更する色替えを行うことができる。これにより、塗装装置は、塗装ラインを流れてくる被塗装物を所望の色に塗装することができる。

この色替え時には、次の塗料を塗装ガン４へ供給する前に、色替バルブユニット２の洗浄用バルブ２ｅから洗浄剤を供給し、エア用バルブ２ｆからエアを噴射することにより、色替バルブユニット２から塗装ガン４までの塗料供給路を洗浄する。この洗浄を複数回繰り返すことにより、塗料供給路に残存していた塗料を除去し、色替え前の塗料と色替え後に新しく供給される塗料との混色を防止し、塗装品質の低下を防止している（例えば、特許文献１，２参照）。

また、特許文献２には、塗装用ロボットの近傍又は第２アームの上面等に設けられた洗浄剤供給ポンプについて開示されており、この洗浄剤供給ポンプは、洗浄剤（水）を加熱するための電熱ヒータを有している。洗浄剤供給ポンプから吐出される洗浄剤（水）は、電熱ヒータによって４５〜５０℃に加熱された湯となって、色替バルブユニットに供給される。このように加熱された洗浄剤（水）を使って塗料供給路を洗浄することにより、特許文献２に記載の技術では、色替バルブユニットの洗浄効率を高めている。

特開平７−２０４５４４号公報 特開平１１−３００２４５号公報

ところで、自動車などの塗装ブースでは、噴出された塗料に含まれる有機溶剤がガス化したもの等に着火する危険を確実に解消するため、各機器に防爆対策が必要となる。特に、洗浄剤にシンナー等の有機溶剤を用いる場合は、この洗浄剤の供給ラインに用いる駆動モータや電気配線を防爆仕様にする必要がある。

上述した特許文献２には、塗装用ロボットの近傍又は第２アームの上面等に電熱ヒータを設けることについて記載されているが、洗浄剤として水を使用しており、また、電熱ヒータも洗浄剤供給ポンプの内部に設けられている。すなわち、洗浄剤に水を使用しているため、電熱ヒータの着火エネルギーで洗浄剤に着火するおそれが無く、洗浄剤を４５〜５０℃に加熱しても洗浄剤が急激に膨張するおそれもない。また、電熱ヒータを洗浄剤供給ポンプの内部に設けているため、電熱ヒータの着火エネルギーで塗装ブース内に浮遊するガス化した有機溶剤に着火するおそれもない。

しかしながら、塗料には、水性塗料のみならず油性塗料も有り、油性塗料の洗浄剤としては、水にアルコールを混ぜたものやシンナー等のように有機溶剤を含む洗浄剤を用いる必要がある。有機溶剤を少なくとも一部に含む洗浄剤は、洗浄剤を電熱ヒータ等で直接的に加熱できず、また、間接的に加熱した場合にも外部の着火エネルギーが内部の洗浄剤を着火させないように配慮する必要がある。また、有機溶剤は、水に比べて体積が膨張しやすい点についても配慮する必要がある。

ここで、特許文献１には、加温手段の配置についての明示の記載は無いが、洗浄用シンナーを４０℃〜８５℃の範囲に加温している。シンナー等の有機溶剤は僅かな温度上昇でも爆発的に膨張するため、２５℃等の常温から洗浄用シンナーを４０℃〜８５℃に加温した場合、洗浄剤の加温装置は、塗装用ロボットから隔離して配置する必要がある。従って、特許文献１に記載の加温手段は、塗装用ロボットから隔離して配置されているものと考えられる。

このように、洗浄剤の加温手段を塗装用ロボットから隔離して配置すると、加温手段から塗装ガンへの洗浄剤の供給経路が長くなり、洗浄剤の加温効率が悪化する。そして、洗浄剤の供給路が長くなると、洗浄対象部位に到達するまでの温度低下を加味して洗浄剤を加温することになり、洗浄剤をより高温にまで加温しなければならず、さらに洗浄剤の膨張度合いが大きくなる。

本発明は、以上説明した課題に鑑みてなされたものであり、塗料供給路の洗浄に用いる洗浄剤の量を削減可能としつつも、塗料供給路の洗浄に要する時間を短縮し、更に、洗浄剤の加温効率を向上することが可能な塗装装置の提供を目的とする。

本発明の態様の１つは、塗装用ロボットのアームの先端部に装着されており、塗料を吐出するための吐出部と、塗料供給路を介して前記吐出部に複数色の塗料を色別に供給するための塗料供給装置と、前記塗料供給路に洗浄剤を供給するための洗浄剤供給路と、前記洗浄剤供給路の一部を構成する金属製の管と当該管の内部の洗浄剤を外部から間接的に加温するための加温部とを有する加温装置と、を備え、前記洗浄剤は、少なくとも一部に有機溶剤を含んでおり、前記加温装置は、前記管の内部が密閉された防爆仕様になっており、前記塗装用ロボットのアームに固定して用いられることを特徴とする塗装装置である。

本発明の選択的な態様の１つは、前記管は、導電性の金属製であり、前記加温部は、前記管の外周に巻き付けた電磁コイルを有し、当該電磁コイルにて前記管を誘導加熱することを特徴とする塗装装置である。

本発明の選択的な態様の１つは、前記加温部は、前記管の外周に沿って配設され、内部に温水を循環される通水管であることを特徴とする塗装装置である。

本発明の選択的な態様の１つは、前記加温装置は、前記洗浄剤供給路において、前記洗浄剤の供給源となる洗浄剤タンクと前記吐出部との間で、前記吐出部に近い位置に設けられていることを特徴とする塗装装置である。

本発明の選択的な態様の１つは、前記洗浄剤供給路は、前記洗浄剤タンクから前記塗料供給装置へ至る経路の途中で分岐し、複数の前記塗装用ロボットにそれぞれ設けられた前記塗料供給路に向けて分岐後の各経路が延設されており、前記加温装置は、分岐後の前記洗浄剤供給路にそれぞれ設けられていることを特徴とする塗装装置である。

本発明の選択的な態様の１つは、前記塗料供給路へ供給される塗料の色が変更される都度、前記加温装置で加温された前記洗浄剤が、前記塗料供給路へ供給されることを特徴とする塗装装置である。

なお、上述した塗装装置は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本発明は前記塗装装置を備える塗装システム、前記塗装装置を制御するための制御方法、当該制御方法に対応した機能をコンピュータに実現させる制御プログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。

本発明によれば、塗料供給路の洗浄に用いる溶剤の量を削減しつつも、塗料供給路の洗浄に要する時間を短縮し、更に、洗浄剤の加温効率を向上することができる。

本発明に係る洗浄剤加温装置が搭載された塗装装置を構成する塗装用ロボットの構成を示す斜視図である。 洗浄剤供給路Ｌ２における洗浄剤加温装置２２の配設位置を説明する図である。 有機溶剤の温度と洗浄性能との関係の一例を示す図である。 洗浄剤加温装置２２の具体的な一例の構造を示す図である。 ロボットコントローラ１６及び各機器の構成を示すブロック図である。 色替え処理の一例の流れを示す図である。 従来の色替え装置の構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。

図１は、塗装装置が搭載された塗装用ロボットの構成を示す斜視図である。同図に示す塗装用ロボット１０は、塗装作業を行う塗装ブース内に設置されており、塗装ブースには、塗装ラインに設けられたコンベヤ（共に図示せず）によってワーク（被塗装物）が順次に搬入／搬出される。塗装用ロボット１０は、コンベヤによってワークが搬入されると、予めティーチングされた塗装動作を行う、いわゆるプレイバック形の多関節ロボットである。

同図に示す塗装用ロボット１０は、概略、基台１１と、基台１１上でＡ軸回りに旋回する旋回ベース１２と、旋回ベース１２上で起立しＢ軸回りに揺動する第１アーム１３と、第１アーム１３の上端から水平方向に延在しＣ軸回りに揺動する第２アーム１４と、第２アーム１４の先端に設けられＤ，Ｅ，Ｆ軸回りに回動する手首部１５とを備える。手首部１５の先端には、塗装ガン２０が取り付けられている。塗装ガン２０は、第１アーム１３及び第２アーム１４の揺動により所定の塗装高さ位置に移動し、手首部１５の動作により塗料噴射方向が変更される。

このように構成された塗装用ロボット１０は、各可動部がモータ（図示せず）により駆動されて塗装ガン２０の位置や塗装方向を調整するようになっており、各モータは制御装置としてのロボットコントローラ１６からの制御信号によって旋回ベース１２、第１アーム１３、第２アーム１４、手首部１５を駆動するように制御される。また、塗装用ロボット１０の各関節部分には、各可動部の角度を検出するためのエンコーダ（図示せず）が組み込まれており、各可動部の回動位置検出信号がロボットコントローラ１６にフィードバックされる。作業者は、操作部としてのコントローラー３１を操作することにより、ロボットコントローラ１６介して塗装用ロボット１０や後述する色替バルブユニット２１、洗浄剤加温装置２２を制御することができる。

塗装用ロボット１０の第２アーム１４の上面には、色替バルブユニット２１、洗浄剤加温装置２２、及び塗料ポンプ２３が装着されている。色替バルブユニット２１は、塗料用チューブ２４ａによって塗料ポンプ２３に接続されており、塗料ポンプ２３は、塗料用チューブ２４ｂによって塗装ガン２０に接続されている。本実施形態においては、色替バルブユニット２１に供給された塗料が塗料用チューブ２４ａ，２４ｂを経て塗装ガン２０から吐出されるまでの経路が塗料供給路Ｌ１を構成する。

色替バルブユニット２１は、各種塗料の塗料供給源（図１には図示せず。）に塗料用チューブ（図１には図示せず。）を介してそれぞれ接続されており、いずれかの塗料用チューブから供給される塗料を、選択的に塗料供給路Ｌ１に供給することができる。

また、色替バルブユニット２１は、洗浄剤供給源（図１には図示せず）に洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂ及び洗浄剤加温装置２２によって接続されており、洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂ及び洗浄剤加温装置２２を介して洗浄剤供給源から供給される洗浄剤を塗料供給路Ｌ１に供給することができる。洗浄剤用チューブ２５ａの途中には、洗浄剤を洗浄剤タンク２８から溶剤加温装置２２へ送るための洗浄剤ポンプ２６が設けられている。本実施形態では、洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂ及び洗浄剤加温装置２２が、洗浄剤供給路Ｌ２を構成する。

なお、洗浄剤供給経路Ｌ２において、洗浄剤加温装置２２の上流側にはアキュームレータ２９が接続されており、洗浄剤供給経路Ｌ２を介して供給される洗浄剤の膨張から洗浄剤供給経路Ｌ２を保護しており、特に、洗浄剤加温装置２２において洗浄剤を加温する際の膨張から、洗浄剤加温装置２２及び洗浄剤供給経路Ｌ２を保護している。

図２は、塗料及び洗浄剤の供給に係る構成を説明する図である。同図に示す色替バルブユニット２１は、不図示の塗料供給源から供給される複数種の塗料のうち、指定された１種の塗料を選択的に塗装ガン２０へ供給する動作を行う。

より具体的には、色替バルブユニット２１は、複数のエアオペレーションバルブ（以下、ＡＯＶ、と記載する）２１ａ〜２１ｈを有している。ＡＯＶ２１ａ〜２１ｆは塗料用チューブが接続される塗料用バルブであり、ＡＯＶ２１ｇはシンナー用チューブが接続されるシンナー用バルブであり、ＡＯＶ２１ｈはエア用チューブが接続されるエア用バルブである。

各ＡＯＶは、後述する電磁弁２７ａ〜２７ｈ（図５参照）の開閉動作により供給される空気信号によって開弁／閉弁を切り替える構成である。すなわち、ロボットコントローラ１６は、電磁弁２７ａ〜２７ｆの制御によりＡＯＶ２１ａ〜２１ｆの開閉制御を行い、ＡＯＶ２１ａ〜２１ｆのいずれかに供給される塗料を色替バルブユニット２１に対して供給させる。これにより、塗装用ロボット１０が塗装を行うワークに指定された色の塗料を塗装ガン２０に供給し、指定された色でワークを塗装することができる。

また、ロボットコントローラ１６は、電磁弁２７ｇ，２７ｈの制御によりＡＯＶ２１ｇ，２１ｈの開閉制御を行い、ＡＯＶ２１ｇに供給されるシンナーを色替バルブユニット２１に対して供給させたり、ＡＯＶ２１ｈに供給されるエアを色替えバルブユニット２１に対して供給させたりする。ＡＯＶ２１ｇからのシンナー供給及びＡＯＶ２１ｈからのエア供給により、塗料供給路Ｌ１上に残存する塗料が、洗浄されて除去される。

この塗料の洗浄除去においては、まずＡＯＶ２１ｇを開弁することにより、洗浄用のシンナーが塗料供給路Ｌ１に供給される。これにより、塗料供給路Ｌ１上に残存している塗料が洗浄用のシンナーに溶解する。次いで、ＡＯＶ２１ｇを閉弁するとともにＡＯＶ２１ｈを開弁することにより、塗料供給路Ｌ１に供給されたシンナーが塗装ガン２０の吐出口から吹き捨てられる。このようにＡＯＶ２１ｇとＡＯＶ２１ｈの開弁を交互に適当な回数行う事により、前回使用されて塗料供給路Ｌ１に残存していた塗料が洗浄されて除去される。

洗浄剤加温装置２２は、洗浄剤供給路Ｌ２を通して色替バルブユニット２１に供給される洗浄剤を加温する。すなわち、塗料供給路Ｌ１へ供給される洗浄剤の温度を上昇させることにより、洗浄剤への塗料の溶解速度及び溶解度を高くする。これにより、塗料供給路Ｌ１の洗浄効率（洗浄剤の使用量、洗浄時間、洗浄回数当たりの清浄度、等）を向上することができる。

ところで、上述した特許文献１に記載の技術では、洗浄用シンナーを、塗料を構成する樹脂のガラス転移点以上の温度（例えば、４０℃〜８５℃）に加温してループ経路を循環させている。しかしながら、シンナー等の有機溶剤は、温度が上昇すると体積が急激に膨張するため、温度を上昇させるほど洗浄剤供給路に与える負荷が大きくなる。そこで、洗浄剤として有機溶剤を用いる場合は、有機溶剤の体積膨張率を考慮しつつ加温の程度を適切に調整する必要がある。

図３は、有機溶剤を洗浄剤に用いた場合の、洗浄剤の温度と洗浄性能との関係の一例を示す図である。同図には、ガラス表面に付着した塗料を洗浄した後のガラスの光透過率を、分光光度計を用いて測定したデータであり、洗浄剤の温度毎に光透過率をプロットしてある。なお、洗浄剤には、有機溶剤であるシンナーを用いた。

同図に示すデータでは、２０℃のシンナーで洗浄したときの光透過率は２７．６であり、２５℃のシンナーで洗浄したときの光透過率は６２．３である。すなわち、シンナーは、温度を数℃（例えば、５℃）上昇させるだけでも、洗浄性能が飛躍的に向上することが分かる。

このことから、常温よりも少し高い５℃〜１０℃程度の加温で、洗浄性能の十分な向上を実現できることが分かる。すなわち、特許文献１のように、室温（２５℃）に比べて１５℃以上高い温度（塗料を構成する樹脂のガラス転移温度）まで大幅に加温する必要は無いことが分かる。加温を５℃〜１０℃程度に抑えることで、洗浄剤の体積膨張が抑制され、洗浄剤供給路Ｌ２に与える負荷が抑制される。更に、洗浄剤の加温に要するエネルギーも抑制され、加温に係るコスト上昇も抑制できる。また、加温の程度が小さいため、後述する電磁コイル２２ｂの容量も小さくて済み、コスト上昇を更に抑制できる。

図２に示すように、洗浄剤供給源としての洗浄剤タンク２８は、実際に塗装が行われる塗装ブースＲ１とは別の部屋Ｒ２（例えば、調合室等）に配設されている。このため、洗浄剤タンク２８と色替バルブユニット２１とをつなぐ洗浄剤供給路Ｌ２としての洗浄剤用チューブ２５ａは、約１００ｍにもなる。

ここで、仮に、洗浄剤加温装置２２を塗装ブースＲ１以外の部屋に設けた場合、塗料供給路Ｌ１の洗浄に適した温度を目標温度Ｔとすると、洗浄剤が洗浄剤供給路Ｌ２を通って塗料供給路Ｌ１に到達するまでの低下分ΔＴを考慮して、洗浄剤加温装置２２で洗浄剤を温度Ｔ＋ΔＴに加温しておく必要がある。

また、自動車の塗装ブースＲ１には、通常、複数の塗装用ロボット１０が配設されており、これら複数の塗装用ロボット１０に装着された塗装ガン２０に、１つの洗浄剤タンク２８から洗浄剤を供給することが多い。このため、洗浄剤用チューブ２５ａは、洗浄剤タンク２８から各塗装用ロボット１０へと延びる洗浄剤供給路Ｌ２の途中で分岐して、各塗装用ロボット１０の塗料供給路Ｌ１に向けて延設されている。すなわち、分岐後の洗浄剤用チューブ２５ａは、分岐前の洗浄剤用チューブ２５ａに比べて断面積が細くなる。

一例を挙げると、分岐前の洗浄剤用チューブ２５ａの径が２５．４ｍｍのとき、分岐後の洗浄剤用チューブ２５ｂには外径が６ｍｍ、内径が４ｍｍの細いホースを用いる。このため、分岐前の洗浄剤用チューブ２５ａの途中で洗浄剤を加温すると、その時点で洗浄を行っていない塗装ガン２０に供給する洗浄剤も含めて全て加温することになり、無駄な加温エネルギーを消費することになる。

そこで、本実施形態では、洗浄剤供給路Ｌ２の中でも色替バルブユニット２１に近い位置に洗浄剤加温装置２２を設けてあり、更には、分岐後の洗浄剤用チューブ２５ａのそれぞれに洗浄剤加温装置２２を設ける構成としてある。これにより、加温された洗浄剤が塗料供給路Ｌ１に到達するまでの距離と時間が短縮され、洗浄剤加温装置２２において消費される加温エネルギーを低減することができる。また、塗料供給路Ｌ１の洗浄を必要としている塗装用ロボット１０に供給する洗浄剤だけを選択的に加温することができるため、洗浄剤の加温に要するエネルギーの無駄を省くことができる。

より具体的には、図１に示す例では、洗浄剤加温装置２２を塗装用ロボット１０の第２アーム１４に固定してある。塗装用ロボット１０の第２アーム１４に洗浄剤加温装置２２を配設することにより、塗料供給路Ｌ１と洗浄剤加温装置２２の間の距離は約１ｍとなる。すなわち、色替バルブユニット２１に近い位置に洗浄剤加温装置２２が設けられ、更には、分岐後の洗浄剤用チューブ２５ａのそれぞれに洗浄剤加温装置２２を設けることになる。

図４は、洗浄剤加温装置２２の具体的な一例の構造を示す図であり、図４（ａ）には洗浄剤加温装置２２の斜視図を示し、図４（ｂ）には洗浄剤加温装置のＡ−Ａ断面（図４（ａ）参照）を示す図である。図４（ａ）に示す洗浄剤加温装置２２は、円筒状の部材であり、その両端の開口Ｐａ，Ｐｂに、それぞれ洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂが隙間無く接続されている。

洗浄剤加温装置２２は、図４（ｂ）に示すように、その中心部に内部タンク２２ａが配設されている。内部タンク２２ａは内部を貫通する通水路Ｐを有する管状になっている。通水路Ｐの一方の開口Ｐａは、洗浄剤用チューブ２５ａを介して洗浄剤タンク２８に接続され、通水路Ｐの他方の開口Ｐｂは、洗浄剤用チューブ２５ｂを介して色替バルブユニット２１のＡＯＶ２１ｇに接続される。これにより、一方の開口Ｐａから流入した洗浄剤を内部で加温し、加温した洗浄剤を色替バルブユニット２１等の塗料供給路に供給することができる。

内部タンク２２ａの外周には、加温部としての電磁コイル２２ｂが巻き付けてある。内部タンク２２ａは、ステンレス管等の導電性のある金属製であり、電磁コイル２２ｂに交流電流を流すと内部タンク２２ａに渦電流が流れて誘導加熱され、この内部タンク２２ａの熱によって通水路Ｐを通る洗浄剤を加温することができる。すなわち、電磁コイル２２ｂは、内部タンク２２ａ内の洗浄剤を間接的に加熱する。

内部タンク２２ａは、少なくとも１回の色替え洗浄に必要な量の洗浄剤を充填可能な容量を有しており、例えば、複数回の色替え洗浄に必要な量の洗浄剤を充填可能な容量とする。これにより、塗料供給路Ｌ１に吐出する洗浄剤を都度加温する必要が無くなり、後述する色替え処理における塗料供給路Ｌ１への洗浄剤の供給がスムーズになり、色替え処理における洗浄効率を向上することができる。

内部タンク２２ａの通水路Ｐは、洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂと接続される開口Ｐａ，Ｐｂを除いて完全に密閉された防爆仕様であり、洗浄剤用チューブ２５ａ，２５ｂと開口Ｐａ，Ｐｂも同じく密閉接続された防爆仕様になっている。このため、内部タンク２２ａの外部で着火エネルギーが発生しても、内部タンク２２ａの通水路Ｐ内にあるシンナーが、その着火エネルギーを受け取ることはない。

電磁コイル２２ｂも、防爆仕様になっている。具体的には、交流電流を入力するためのプラスとマイナスの２端子に加えてアース（シールド）端子を備え、また、５Ｖ等の低電圧で起動する。このため、電磁コイル２２ｂが着火エネルギーを発生することが無く、内部のシンナーが電磁コイル２２ｂから着火エネルギーを受け取ることがない。また、塗装ブースＲ１の空気中に揮発性の可燃性物質等が浮遊していても、電磁コイル２２ｂから着火エネルギーを受け取ることがない。

電磁コイル２２ｂの外側は、保温材２２ｃで覆ってあり、その更に外側を外部ケース２２ｄで覆ってある。電磁コイル２２ｂや内部タンク２２ａを保温材２２ｃで覆うことにより、内部タンク２２ａからの放熱を防止して加温に係るエネルギー効率を向上することができる。また、外部ケース２２ｄで保温材２２ｃの外側を覆うことにより、物理的な外力から保温材２２ｃ、電磁コイル２２ｂ、及び内部タンク２２ａを保護する。

更に、洗浄剤加温装置２２は、内部タンク２２ａの外部又は内部に測定点を有する測温手段を有していてもよい。測温手段としては、例えば熱電対を用いることができる。この測温手段による測温結果を、後述するロボットコントローラ１６等の制御主体に入力し、この制御主体が測温結果に基づいて電磁コイル２２ｂに流す電流制御を行うことにより、内部タンク２２ａ内に充填された洗浄剤の温度を所望の温度に制御することができる。

なお、上述した例では、電磁コイル２２ｂを用いた誘導加熱で洗浄剤を加温する洗浄剤加温装置２２を例に取り説明を行ったが、むろん、洗浄剤の加温方式はこれに限るものではなく、例えば、上述した内部タンク２２ａと同様の管の外周に沿って配設され通水管の内部に温水を循環する加温方式を採用してもよい。温水を用いた加温方式を採用する場合、塗装用ロボット１０の近くで発生する廃熱を利用して加温した水を用いることができる。

図５は、ロボットコントローラ１６及び各機器の構成を示すブロック図である。同図に示すロボットコントローラ１６は、ＣＰＵ１６ａを有している。ＣＰＵ１６ａは、ＲＯＭ１６ｂ、ＲＡＭ１６ｃ、ロボット駆動用のサーボアンプ１６ｄ、塗料ポンプ２３のサーボモータを駆動するサーボアンプ１６ｅ、及びＩ／Ｏモジュール１６ｆが接続されている。Ｉ／Ｏモジュール１６ｆには、ＡＯＶ２１ａ〜２１ｈを制御するための電磁弁２７ａ〜２７ｈ、及び塗装ガン２０が接続されている。

ＣＰＵ１６ａは、ＲＯＭ１６ｂに記憶されている制御プログラムを、ＲＡＭ１６ｃをワークエリアとして使用しつつ実行することにより、以下で説明する色替え処理を実行する。
図６は、色替え処理の一例の流れを示す図である。ロボットコントローラ１６のＣＰＵ１６ａは、同図に示す色替え処理を一定時間置きに繰り返し実行している。

まず、ＣＰＵ１６ａは、外部のホストコンピュータ等からの洗浄指示の有無を判断する（Ｓ１１）。ＣＰＵ１６ａは、洗浄指示の入力を検知するまでは（Ｓ１１：Ｎｏ）、塗装作業を継続しつつ（Ｓ１２）、一定時間置きに繰り返し洗浄指示の有無を判断することになる（Ｓ１１）。外部のホストコンピュータ等は、ワークの塗装に用いる塗料の色替えの都度、ＣＰＵ１６ａに対して洗浄指示を出力する。

洗浄指示の入力を検知すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１６ａは、塗料ポンプ２３を停止させることにより塗装作業を停止し、塗装用ロボット１０を塗料捨て吹き位置まで移動させる（Ｓ１３）。

また、洗浄指示の入力を検知すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、洗浄回数をカウントするカウンタを初期値にしてセットする（Ｓ１４）。

塗装用ロボット１０が塗料捨て吹き位置まで移動すると、次に、色替バルブユニット２１のエア用バルブであるＡＯＶ２１ｈを開弁させて、塗料供給路にエアを供給可能な状態にする（Ｓ１５）。そして、エア出力信号をオンにして、塗料供給路に残留する塗料を塗装ガン２０から噴射させる（Ｓ１６）。このエアの噴射は、エア出力を開始してから所定時間が経過するまで継続される（Ｓ１７：Ｎｏ）。

エア出力信号をオンにしてから所定時間が経過すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、エア出力信号をオフにして色替バルブユニット２１のエア用バルブであるＡＯＶ２１ｈを閉弁させ、塗料供給路へのエア供給を停止させる（Ｓ１８）。

エアの供給を停止すると、洗浄が完了したか否かを判断する（Ｓ１９）。本実施形態では、シンナーを塗料供給路に所定回数以上供給していれば洗浄完了と判断するため、カウンタの値に基づいて洗浄を所定回数以上行ったか否か判断する。

洗浄が完了している場合は（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、次のワークに塗装すべき塗料の出力準備をする（Ｓ２５）。具体的には、塗装用ロボット１０を塗料捨て吹き位置から元の位置に戻し、色替バルブユニット２１を次の塗料に制御し、次の塗装に用いる塗料を塗装ガン２０に供給する。次いで、塗料供給路Ｌ１及び塗装ガン２０に塗料が充填されるのに要する所定時間が経過したか否かを判断し、この所定時間が経過した時点で、塗料出力信号をオフにする。そして、塗装用ロボット１０を動作させて塗装ガン２０を塗装作業位置に移動させ、塗装作業を再開させる（Ｓ２６）。

一方、洗浄が未完了の場合は（Ｓ１９：Ｎｏ）、色替バルブユニット２１のシンナー用バルブであるＡＯＶ２１ｇを開弁させ（Ｓ２０）、シンナー出力信号をオンにして塗料供給路Ｌ１に洗浄剤としてのシンナーを供給する（Ｓ２１）。これにより、塗料供給路Ｌ１にシンナーが供給され、色替バルブユニット２１、塗料ポンプ２３、塗装ガン２０の内部がシンナーで洗浄される。

シンナー出力信号をオンにしてから所定時間が経過すると（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、シンナー出力信号をオフにして色替バルブユニット２１のシンナー用バルブであるＡＯＶ２１ｇを閉弁させ、塗料供給路へのシンナー供給を停止させる（Ｓ２３）。そして、洗浄回数をカウントするカウンタをインクリメントして（Ｓ２４）、上述したステップＳ１５に戻り、ステップＳ１５以降の処理を実行する。

このようにして、塗料供給路にシンナーの充填と噴射を所定回数繰り返すことにより、塗料供給路Ｌ１に残存する塗料が洗浄され、次の塗装に用いる塗料との混色を防止することができる。このとき、加温したシンナーを塗料供給路Ｌ１に供給するため、シンナーの充填と噴射とを繰り返す所定回数が従来に比べて少なくなり、塗料供給路の洗浄に用いるシンナーの量が少なくなり、洗浄時間も短縮される。

（４）まとめ：
以上説明した実施形態によれば、塗装用ロボット１０の第２アーム１４に装着されており、塗料を吐出するための塗装ガン２０と、塗装ガン２０に、複数色の塗料を色別に供給するための色替バルブユニット２１と、色替バルブユニット２１から塗装ガン２０へ塗料を供給する塗料供給路Ｌ１に、少なくとも一部に有機溶媒を含む洗浄剤を供給するための洗浄剤供給路Ｌ２と、洗浄剤供給路Ｌ２の途中に設けられて当該洗浄剤供給路Ｌ２を通過する洗浄剤を加温するための洗浄剤加温装置２２と、を備え、洗浄剤加温装置２２は、塗装用ロボット１０の第２アーム１４に固定して用いられる。このように、有機溶媒を含む洗浄剤を加温する洗浄剤加温装置２２を塗装ガン２０に近い塗装用ロボット１０の第２アーム１４に配設することにより、塗料供給路Ｌ１の洗浄に用いる洗浄剤の量を少なくし、塗料供給路Ｌ１の洗浄に要する時間を短縮することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また，本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

１０…塗装用ロボット、１１…基台、１２…旋回ベース、１３…第１アーム、１４…第２アーム、１５…手首部、１６…ロボットコントローラ、１６ａ…ＣＰＵ、１６ｂ…ＲＯＭ、１６ｃ…ＲＡＭ、１６ｄ…サーボアンプ、１６ｅ…サーボアンプ、１６ｆ…Ｉ／Ｏモジュール、２０…塗装ガン、２１…色替バルブユニット、２１ａ〜２１ｈ…ＡＯＶ、２２…洗浄剤加温装置、２２ａ…内部タンク、２２ｂ…電磁コイル、２２ｃ…保温材、２２ｄ…外部ケース、２３…塗料ポンプ、２４ａ…塗料用チューブ、２４ｂ…塗料用チューブ、２５ａ…洗浄剤用チューブ、２５ｂ…洗浄剤用チューブ、２６…洗浄剤ポンプ、２７ａ〜２７ｈ…電磁弁、２８…洗浄剤タンク、３１…コントローラー、Ｐ…通水路、Ｌ１…塗料供給路、Ｌ２…洗浄剤供給路、Ｐａ…開口、Ｐｂ…開口、Ｒ１…塗装ブース、Ｒ２…部屋

Claims (6)

1. 塗装用ロボットのアームの先端部に装着されており、塗料を吐出するための吐出部と、
   塗料供給路を介して前記吐出部に複数色の塗料を色別に供給するための塗料供給装置と、
   前記塗料供給路に洗浄剤を供給するための洗浄剤供給路と、
   前記洗浄剤供給路の一部を構成する金属製の管と当該管の内部の洗浄剤を外部から間接的に加温するための加温部とを有する加温装置と、
   を備え、
   前記洗浄剤は、少なくとも一部に有機溶剤を含んでおり 、
   前記加温装置は、前記管の内部が密閉された防爆仕様になっており、前記塗装用ロボットのアームに固定して用いられることを特徴とする塗装装置。
2. 前記管は、導電性の金属製であり、
   前記加温部は、前記管の外周に巻き付けた電磁コイルを有し、当該電磁コイルにて前記管を誘導加熱することを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
3. 前記加温部は、前記管の外周に沿って配設され、内部に温水を循環される通水管であることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
4. 前記加温装置は、前記洗浄剤供給路において、前記洗浄剤の供給源となる洗浄剤タンクと前記吐出部との間で、前記吐出部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の塗装装置。
5. 前記洗浄剤供給路は、前記洗浄剤タンクから前記塗料供給装置へ至る経路の途中で分岐し、複数の前記塗装用ロボットにそれぞれ設けられた前記塗料供給路に向けて分岐後の各経路が延設されており、
   前記加温装置は、分岐後の前記洗浄剤供給路にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の塗装装置。
6. 前記塗料供給路へ供給される塗料の色が変更される都度、前記加温装置で加温された前記洗浄剤が、前記塗料供給路へ供給されることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の塗装装置。

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