JP2020078777A - 塗装用スプレーガン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料供給手段を一体に備えたスプレーガンを用いた塗装用スプレーガンにおいて、スプレーガンの交換を容易にして色替え作業を容易にする。【解決手段】塗装機に装着されるハンドユニット３４とハンドユニットに着脱自在に装着されるスプレーガンを具備し、ハンドユニットは、作動液供給用ジョイント３９、作動液排出用ジョイント４０及びエアー供給用ジョイント４１を具備し、スプレーガンは本体１２と塗料供給手段１３を一体に有し、塗料供給手段はマニホールド２３とマニホールドに連結されたケーシング２４とケーシング内に収容されて塗料が充填された塗料用パウチ２５を具備し、マニホールドは作動液供給口と作動液排出口とエアー供給口を具備し、作動液供給用ジョイントと作動液供給口、作動液排出用ジョイントと作動液排出口及びエアー供給用ジョイントとエアー供給口の連結又は連結の解除でスプレーガンの着脱を可能にした。【選択図】図１

Description

本発明は塗装用スプレーガン装置に係り、より詳しくは、塗料供給手段を一体に備えたスプレーガンにおいて、塗装機へのスプレーガンの着脱を容易にすることで、多数のワークの塗装、塗料の色替え作業を効率良く行うことを可能にした塗装用スプレーガン装置に関する。

従来から、塗装装置においては、被塗装物（以下「ワーク」という。）に塗料を噴射するためのスプレーガンと、このスプレーガンに塗料を供給するための塗料供給手段とは別個独立したものとされており、塗料ホースを介して、塗料供給手段からスプレーガンに塗料を供給しながら、この供給された塗料をスプレーガンよりワークに向けて噴射している。

しかしながら、このような方法を採用した場合には、塗料の色替えを行うたびごとに、スプレーガン、及び塗料ホースを洗浄しなければならず、煩わしさに耐えず、また、作業効率の低下を招いてしまっていた。また、塗料の色替えのたびごとにスプレーガン及び塗料ホースを洗浄する場合には、ホース内に残っている塗料が無駄になってしまうとともにシンナー等の洗浄溶剤が必要であり無駄が多かった。特に、近年は多品種少量生産のワークが増加しているために、従来の方法では、このような洗浄作業による作業効率の低下、残塗料の無駄や洗浄溶剤の使用は、コストの増加にもつながっていた。

そのために、本出願人は過去において、前述のような問題点を解決するために、塗料供給手段としてのシリンジの先端にスプレーガンを一体的に備えた発明（以下「シリンジガン」という。）を提案した。

即ち、図１０が前記シリンジガンを説明するための一部断面図であり、図においてシリンジガン７１は、先端部に塗料吐出口７２を備え、内部には、外周にシール部材としてのＯリング８２が周設されたピストン７４が移動自在に挿装されたシリンジ部７３と、このシリンジ部７３の先端部にシリンジ部７３と一体的に形成された、スプレーガンとしてのヘッド部７５を具備しており、ヘッド部７５は、前記塗料吐出口７２の近傍に開口した霧化エアー供給路７６とパターンエアー供給路７７を備えている。

そして、このシリンジガン７１で塗装を行う場合には、ピストン７４にピストンロッド７８を連結し、ピストンロッド７８には可動板７９を連結し、可動板７９にスクリューネジ８０を螺合させ、スクリューネジ８０をモーター８１に連結し、この状態において、モーター８１を正転あるいは逆転するとともに、霧化エアー供給路７６及びパターンエアー供給路７７にエアーを供給する。

そうすると、可動板７９がスクリューネジ８０に沿って前進し、ピストンロッド７８を介してピストン７４が前進し、シリンジ部７３内の塗料がヘッド部７５に吐出されるとともに、この吐出された塗料が、霧化エアー供給路７６から供給されるエアーにより霧化されるとともに、パターンエアー供給路７７から供給されるエアーにより任意のパターンに成型されて、ワークに向けて噴射される。

このように、前述のシリンジガンでは、塗料を供給するためのシリンジ部の先端部に、塗料を吐出するためのスプレーガンとしてのヘッド部を一体的に構成しており、塗料の色を変える場合にはシリンジガン全体を交換することとしているため、塗料の交換の際にスプレーガンを洗浄する必要が無く、従って、作業効率の向上を図ることが可能であるとともに、洗浄に際して必要とするシンナー等の洗浄溶剤も不要になり、経済性も向上させることが可能である。

しかしながら、前述のシリンジガンでは、シリンジ内でピストンを前進させてシリンジ内の塗料をヘッドに吐出しているため、塗料漏れを防止するためにピストンの周囲にはシール材としてＯリングが周設されてはいるが、ピストンが移動する際にＯリングがシリンジ内壁に摺動するために、Ｏリングの摩耗も早く、ピストンとシリンジ内壁間を完全にシールすることが困難であった。

また、前述したように、前述のシリンジガンでは、ピストン及びそれを前進させるための駆動系として、可動板７９、スクリューネジ８０、モーター８１を必要とするが、これらの可動板７９、スクリューネジ８０、モーター８１は構造的に重量が大きくなるために、シリンジガンを塗装用ロボットのアームに取り付ける際には、エンドエフェクタとして軽量化が必要になる。

更にまた、ピストン径が大きくなると、シリンジ部５４内をピストン５３が移動する際の摩擦抵抗が大きくなるために、この場合には駆動系の強度を大きくする必要があるので、重量が大きくなってしまうという問題点が指摘できる。

この点、従来から、塗料が充填された塗料バッグを容器に収容して構成され、容器内に作動液を供給し、この作動液によって塗料バッグに圧力を加えて、それによって塗料バッグ内の塗料をスプレーガン側に供給する塗料カートリッジが提案されており、この塗料カートリッジを用いることで、塗料漏れを完全に防止することができる。

また、本出願人は過去において、内部に塗料を備えたシリンジ部の先端側に、スプレーガンとしてのヘッド部を一体的に備え、シリンジ部はシリンジ本体とこのシリンジ本体の内部に収容した塗料用パウチで構成し、シリンジ本体内に作動液を供給することで塗料用パウチを圧迫して、それによって塗料用パウチ内の塗料をシリンジ部からヘッド部に供給してヘッド部から吐出することとした発明（以下「パウチガン」という。）を提案した。

そして、このパウチガンによれば、シリンジ内におけるピストンの前進動作によってシリンジ内の塗料を吐出する従来の方法と異なって、シリンジ内を完全にシールすることが可能であるとともに、ピストン及びそれを前進させるための駆動系が不要となるために、軽量化を達成することが可能である。

特許第４３９８６６２号公報 特許第６１５８０７３号公報 特開２００８−２１２８５７号公報 特開２００７−３１９７２８号公報 特開２００７−２１４５２号公報 特開２００６−３４７６０６号公報 特開２００５−２９６７５０号公報

ところで、前述のパウチガンでは、シリンジ本体内に作動液を供給することで塗料用パウチを圧迫してヘッド部に塗料を供給する方式を採用しており、作動液を供給する手段がシリンジ部に連結されているために、ガンの交換の際に、作動液を供給する手段との連結の解除及び再連結が必要になり、作業が煩雑になってしまう問題点が考えられる。また、前述のパウチガンでは、ヘッド部に霧化エアーやパターンエアーを供給するためのエアー注入手段が連結されるために、ガンの交換の際には、このエアー注入手段との連結の解除及び再連結も必要になり、それによっても作業が煩雑になってしまう問題点が考えられる。

そこで、本発明は、塗料供給手段を一体に備えたスプレーガンにおいて、塗装機へのスプレーガンの着脱を容易にすることで、色替え時の塗料や洗浄溶剤の無駄を無くすとともに、多数のワークの塗装や塗料の色替え作業を効率良く行うことを可能にすることを課題としている。

本発明の塗装用スプレーガン装置は、
塗装機に装着されるハンドユニットと、このハンドユニットに着脱自在に装着されるスプレーガンと、を具備した塗装用のスプレーガン装置であって、
前記ハンドユニットは、
作動液供給手段に連結され、作動液供給手段から供給された作動液を、前記スプレーガンに供給するために用いられる作動液供給用ジョイントと、
作動液供給手段に連結され、前記スプレーガンに供給された作動液を作動液供給手段側に戻すために用いられる作動液排出用ジョイントと、
エアー供給手段に連結され、エアー供給手段から供給されたエアーを、前記スプレーガンに供給するためのエアー供給用ジョイントと、を具備し、
前記スプレーガンは、
スプレーガン本体と、このスプレーガン本体に塗料を供給する塗料供給手段を一体に有するとともに、
前記スプレーガン本体は、
前記塗料供給手段から供給された塗料を受け入れる塗料受け入れ口と、塗料受け入れ口から受け入れた塗料をワークに向けて噴射するための塗料噴射口と、を有した塗料供給路と、
進退動作によって前記塗料噴射口を開閉自在としたニードルと、
該ニードルを進退させるためのニードル稼動手段と、
先端が前記塗料噴射口の周囲の任意の箇所で開口され、前記塗料噴射口の周囲にエアーを供給することで、前記塗料噴射口より吐出された塗料を霧化するとともにこの霧化した塗料を任意のパターンにして先端側へ噴射するためのエアー供給路と、を具備し、
前記塗料供給手段は、
前記塗料受け入れ口に通じた塗料吐出部を備えたマニホールドと、
該マニホールドに連結されたケーシングと、
該ケーシング内に収容されるとともに、前記塗料吐出部に連結された塗料吐出口を有して、内部に塗料が充填される袋状の塗料用パウチと、を具備し、
前記マニホールドは、
前記作動液供給用ジョイントに連結され、作動液供給手段から供給された作動液をケーシング内に注入するための作動液供給口と、
前記作動液排出用ジョイントに連結され、ケーシング内に注入された作動液を作動液供給手段に戻すための作動液排出口と、
前記エアー供給用ジョイントに連結され、エアー供給手段から供給されるエアーをスプレーガン本体のエアー供給路に供給するためのエアー供給口と、を具備し、
前記作動液供給口を介して前記ケーシング内に作動液を供給することで、塗料用パウチを圧迫して、塗料用パウチ内の塗料を塗料吐出部から吐出して前記塗料受け入れ口に供給することとし、
前記作動液供給用ジョイントと作動液供給口の連結、作動液排出用ジョイントと作動液排出口の連結、及び、エアー供給用ジョイントとエアー供給口の連結、を解除することで、塗装機に装着されているスプレーガンを取り外すことを可能にするとともに、
前記作動液供給用ジョイントと作動液供給口、作動液排出用ジョイントと作動液排出口、及び、エアー供給用ジョイントとエアー供給口を連結することで、塗装機にスプレーガンを装着可能とした、ことを特徴としている。

本発明の塗装用スプレーガン装置では、塗装機に装着されるハンドユニットと、このハンドユニットに着脱自在に装着されるスプレーガンを具備しており、スプレーガンは、塗料用パウチを収容したケーシングにスプレーガン本体を一体にした構成としている。そして、ハンドユニットを介してスプレーガンに、塗料用パウチを圧迫して塗料用パウチ内の塗料をスプレーガン本体に供給するための作動液や、スプレーガン本体に供給された塗料を任意のパターンで霧化して噴射するためのエアーを供給することとしている。

そのために、スプレーガンの交換の際には、スプレーガンをハンドユニットから脱着することのみでよく、作業が容易であるために、交換のたびごとに、作動液やエアーを供給する手段とスプレーガンとの連結及び連結の解除を行う必要が無く、スプレーガンの交換が容易で、それにより、多数のワークの塗装や塗料の 色替え作業を効率良く行うことが可能である。

また、本発明の塗装用スプレーガン装置におけるスプレーガンは、塗料用パウチを収容したケーシングにスプレーガン本体を一体にした構成とし、スプレーガンに塗料を供給するための塗料ホースを無くしている。そのため、塗料の色替え時には、塗料や洗浄溶剤の無駄を無くすことができ、経済性を向上させることが可能である。

本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガンを説明するための斜視図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガンを説明するための斜視図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガンの構造を説明するための図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガン本体の構造を説明するための断面図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガンを説明するための斜視図であり、ケーシングを外した状態を示している。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるスプレーガンを説明するための斜視図であり、ケーシングを外した状態を示している。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるハンドユニットを説明するための斜視図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の実施例におけるハンドユニットを説明するための斜視図である。 本発明の塗装用スプレーガン装置の使用方法を説明するための斜視図である。 従来のシリンジガンを説明するための図である。

本発明の塗装用スプレーガン装置は、ハンドユニットとスプレーガンとで構成されており、ハンドユニットは塗装機に装着されることとしており、スプレーガンは、ハンドユニットに着脱自在に装着されることとしている。

そして、ハンドユニットは、作動液供給手段に連結され、作動液供給手段から供給された作動液をスプレーガンに供給するために用いられる作動液供給用ジョイントと、作動液供給手段に連結され、スプレーガンに供給された作動液を作動液供給手段側に戻すために用いられる作動液排出用ジョイントと、エアー供給手段に連結され、エアー供給手段から供給されたエアーを前記スプレーガンに供給するためのエアー供給用ジョイントを具備している。

また、スプレーガンは、スプレーガン本体と、スプレーガン本体に塗料を供給する塗料供給手段を有しており、このスプレーガン本体と塗料供給手段は、一体となっている。

そして、スプレーガン本体は、塗料供給路を有しており、この供給路は、塗料供給手段から供給された塗料を受け入れる塗料受け入れ口と、塗料受け入れ口から受け入れた塗料をワークに向けて噴射するための塗料噴射口を有している。

また、スプレーガン本体は、進退動作によって、塗料噴射口を開閉自在としたニードルと、このニードルを進退させるためのニードル稼動手段を有している。

更に、スプレーガン本体はエアー供給路を有しており、このエアー供給路は、先端が塗料噴射口の周囲の任意の箇所で開口されており、塗料噴射口の周囲にエアーを供給することで、塗料噴射口より吐出された塗料を、霧化するとともにこの霧化した塗料を任意のパターンにして先端側へ噴射することとしている。

一方、このスプレーガン本体と一体とされている塗料供給手段は、マニホールドと、このマニホールドに連結されたケーシングを有しており、マニホールドは、スプレーガン本体の塗料受け入れ口に通じた塗料吐出部を備えている。

また、ケーシング内には、塗料用パウチが収容されており、この塗料用パウチは、マニホールドの塗料吐出部に連結された塗料吐出口を有しており、内部に塗料が充填される袋状とされている、

また、マニホールドは、ハンドユニットの作動液供給用ジョイントに連結される作動液供給口を有しており、この作動液供給口は、作動液供給手段からハンドユニットに供給された作動液をケーシング内に注入するために用いられる。

更に、マニホールドは、ハンドユニットの作動液排出用ジョイントに連結される作動液排出口を有しており、この作動液排出口は、ケーシング内に注入された作動液を、ハンドユニットを介して作動液供給手段に戻すために用いられる。

更にまた、マニホールドは、ハンドユニットのエアー供給用ジョイントに連結され、エアー供給手段から供給されるエアーをスプレーガン本体のエアー供給路に供給するためのエアー供給口を具備している。

そして、作動液供給口を介してケーシング内に作動液を供給することで、塗料用パウチを圧迫して、塗料用パウチ内の塗料を、塗料吐出部から吐出して塗料受け入れ口を介してスプレーガン本体に供給することとしている。

更に、本発明のスプレーガン装置は、作動液供給用ジョイントと作動液供給口の連結の解除、作動液排出用ジョイントと作動液排出口の連結の解除、及び、エアー供給用ジョイントとエアー供給口の連結の解除をすることで、ハンドユニットを介して塗装機に装着されているスプレーガンを取り外すことを可能にするとともに、作動液供給用ジョイントと作動液供給口、作動液排出用ジョイントと作動液排出口、及び、エアー供給用ジョイントとエアー供給口を連結することで、ハンドユニットを介して、塗装機にスプレーガンを装着可能としている。

ここで、ハンドユニットは、塗装機に装着されるとともにスプレーガンを支持可能なハンドユニット本体と、このハンドユニット本体に進退自在に装着された可動部を具備するとともに、可動部に作動液供給用ジョイント、作動液排出用ジョイント及びエアー供給用ジョイントを備えて、ハンドユニット本体にスプレーガンを支持した状態で可動部を進退させることで、作動液供給用ジョイントと作動液供給口、作動液排出用ジョイントと作動液排出口、及びエアー供給用ジョイントとエアー供給口との連結又は連結の解除を可能にするとよく、これにより、ハンドユニットとスプレーガンとの連結及び連結の解除が容易となる。

また、ニードルを進退させるためのニードル稼動手段は、ニードルが固定されるとともにヘッド部内に移動自在に挿装されたピストンと、このピストンを塗料噴射口側に付勢するバネと、ピストンをエアー圧力で反塗料噴射口側へ押圧するためのエアー供給手段を具備して構成するとよく、これにより、ニードルの稼働が容易となる。

本発明の塗装用スプレーガン装置（以下単に「スプレーガン装置」と言う。）の実施例について説明すると、本実施例のスプレーガン装置は、ワークに向けて塗料を噴霧するためのスプレーガンと、このスプレーガンを塗装ロボット等の塗装機に取り付けるためのハンドユニットを具備している。そして、ハンドユニットは塗装機に装着されることとしており、スプレーガンは、ハンドユニットに着脱自在とされている。即ち、ハンドユニットを介してスプレーガンを塗装ロボットに装着することとしている。

ここで、前記スプレーガンについて図を参照して説明すると、図１及び図２は本実施例におけるスプレーガン１１を示す斜視図であり、また、図３は本実施例におけるスプレーガン１１の構造を説明するための図であり、本実施例においてスプレーガン１１は、スプレーガン本体と、このスプレーガン本体に塗料を供給する塗料供給手段を有している。即ち、図１、２において１２がスプレーガン本体、１３が塗料供給手段であり、塗料供給手段１３の下部にスプレーガン本体１２が連結されており、本実施例において、スプレーガン本体１２と塗料供給手段１３は、一体とされている。

まず、前記スプレーガン本体１２について説明すると、図４は前記スプレーガン本体１２の構造を説明するための断面図であり、本実施例において前記スプレーガン本体１２は、塗料供給路が内部に形成され、前記塗料供給手段１３から供給された塗料を受け入れ、この受け入れた塗料を噴射可能としている。

即ち、図において１４が塗料供給路であり、この塗料供給路１４は、前記塗料供給手段１３から供給された塗料を受け入れる塗料受け入れ口１４ａと、この塗料受け入れ口１４ａから受け入れた塗料をワークに向けて噴射するための塗料噴射口１４ｂを有しており、塗料受け入れ口１４ａはスプレーガン本体１２の側壁側で開口とされ、塗料噴射口１４ｂは、前記スプレーガン本体１２の先端面で開口とされている。

次に、図４において１５は、前記塗料噴射口１４ｂを開閉するためのニードルであり、このニードル１５は、ニードル稼働手段によって、前記スプレーガン本体１２の前後方向に移動自在とされ、前進することで前記塗料噴射口１４ｂを閉鎖し、後退することで前記塗料噴射口１４ｂを開放することとしている。

ここで、前記ニードル稼働手段について説明すると、本実施例において前記塗料供給路１４は、前記塗料噴射口１４ｂからスプレーガン本体１２の後方側へ任意の距離だけ伸びた後に、スプレーガン本体１２の側壁方向へ向けて進路を変えて進み、スプレーガン本体１２の側壁において塗料受け入れ口１４ａが開口している。

一方、前記ニードル１５は、スプレーガン本体１２内において、スプレーガン本体１２の中心部分を貫通して配設され、先端側は前記塗料供給路１４内に位置し、基端側は、スプレーガン本体１２内において、前記塗料供給路１４内から外れて塗料供給路１４から突出し、突出した部分には、スプレーガン本体１２内に先後方向へ移動自在としたピストン１６が固定されている。そして、ピストン１６は、バネ１７によってスプレーガン本体１２の先端方向へ付勢され、これにより通常は、前記ニードル１５は、ピストン１６とともにスプレーガン本体１２の先端方向へ移動し、先端部分で塗料噴射口１４ｂを閉鎖している。

次に、前記スプレーガン本体１２の内部には、ピストン１６の反バネ側にエアー室１８が形成されるとともに、基端側がスプレーガン本体１２の側壁で開口とされて先端側が前記エアー室１８に連結された、ニードル稼動用エアー供給路１９が形成されている。そしてこのニードル稼働用エアー供給路１９の基端側の開口には、前記塗料供給手段１３に形成したニードル稼働用のエアー搬送路（図示せず）が連結され、前記塗料供給手段１３からエアーが供給されることで、ニードル稼動用エアー供給路１９を介して前記エアー室１８内にエアーが供給され、ピストン１６がスプレーガン本体１２内の基端側へ押圧され、それに伴って、ニードル１５がスプレーガン本体１２の基端側へ移動し、ニードル１５の先端による塗料噴射口１４ｂの閉鎖が解除される。

従って、本実施例では、エアー室１８にエアーを供給し、あるいは供給しているエアーを抜くことにより、ニードル１５を稼動して塗料噴射口１４ｂ開閉することが可能である。但し、本発明では、必ずしも前述のような構成でニードル１５稼働する必要は無く、ニードル１５をスプレーガン本体１２の前後方向に移動することで塗料噴射口１４ｂを開閉自在であれば、いずれの構成としてもよい。

次に、図において２０は、霧化エアー供給路である。即ち、本実施例において前記スプレーガン本体１２には、塗料噴射口１４ｂから吐出された塗料を霧化してワークに向けて噴射するための霧化エアー供給路２０が形成されている。そして、この霧化エアー供給路２０は、先端部が前記塗料噴射口１４ｂの周囲の任意の箇所で開口とされており、基端側は、前記塗料供給手段１３に形成した霧化エアー搬送路（図示せず）に連通し、塗料供給手段１３に形成した霧化エアー搬送路を介してエアーが供給されると、霧化エアー供給路２０を介して塗料噴射口１４ｂの周囲に霧化エアーが供給され、塗料噴射口１４ｂより吐出された塗料を霧化することを可能としている。

次に、図において２１はパターンエアー供給路である。即ち、本実施例においてスプレーガン本体１２には、霧化エアーにより霧化された塗料の噴出パターンを任意のパターンに変更するためのパターンエアー供給路２１が形成されている。そして、このパターンエアー供給路２１は、先端部は、前記霧化エアー供給路２０の先端部開口部よりも外側で開口２１０１とされており、基端側は、前記塗料供給手段１３に形成したパターンエアー搬送路（図示せず）に連通し、塗料供給手段１３に形成したパターンエアー搬送路を介してエアーが供給されると、パターン供給路２１を介して、前記霧化エアー供給路２０の先端部開口部の周囲にパターンエアーが供給され、霧化エアーにより霧化された塗料の噴出パターンを変更することを可能としている

次に、スプレーガン本体１２とともにスプレーガン１１を構成する塗料供給手段１３について説明すると、図１において本実施例の塗料供給手段１３は、マニホールド２３と、このマニホールド２３に連結されたケーシング２４を具備している。そして、ケーシング２４は、内部を密閉状態としており、内部には塗料用パウチ２５が収容されている。

ここで、図３を参照して前記マニホールド２３について説明すると、前記マニホールド２３は、スプレーガン本体１２の上部に連結されており、塗料吐出部２６を有しているとともに、この塗料吐出部２６は、図示しない塗料搬送路を介して、スプレーガン本体１２の塗料受け入れ口１４ａに通じている。

また、マニホールド２３は、ケーシング２４の内部に作動液を供給するための作動液供給部２７と、ケーシング２４の内部に供給した作動液を排出するための作動液排出部２８（図６参照）を具備している。

一方、前記塗料用パウチ２５は、袋状としており、内部に塗料を充填可能であるとともに、前記塗料吐出部２６に連結された塗料吐出口３０を有している。そしてこれにより、塗料用パウチ２５内の塗料を、塗料吐出部２６及び図示しない塗料搬送路、及びスプレーガン本体１２の塗料受け入れ口１４ａを介して、スプレーガン本体１２に供給可能としている。

ここで、前記塗料用パウチ２５について説明すると、本実施例の塗料用パウチ２５は、多層フィルムで構成され、内部に充填された塗料を吐出することで体積が小さくなり、小さくなった状態で内部に塗料を充填することで元の大きさに戻ることとしている。

なお、ここで図５、６は前記ケーシング２４を外した状態のスプレーガン１１を示す斜視図であり、図において２９は、ケーシング２４内に供給した作動液をケーシング２４から排出してハンドユニット側に戻すための作動液排出管であり、この作動液排出管２９は、下端が作業液排出部２８に連結され、上端はケーシング２４内における上端部分で開口している。

また、マニホールド２３の側面側には、作動液供給口３１、作動液排出口３２が形成され、作動液供給口３１は、前記作動液供給部２７に通じており、作動液排出口３２は、前記作動液排出部２８に通じている。

そしてこの構成により、塗料用パウチ２５に塗料が充填されている状態で、作動液排出部２８からの作動液の排出を不可能にして、作動液供給口３１を介して作動液供給部２７からケーシング２４内に作動液を供給していくと、作動液によって塗料用パウチ２５が圧迫される。そうすると、塗料用パウチ２５は、作動液により圧迫されることで小さくなるとともに、それによって塗料用パウチ２５内の塗料は、塗料吐出口３０から塗料吐出部２６に吐出され、更に、マニホールド内の塗料搬送路（図示せず）を介して、スプレーガン本体１２の塗料受け入れ口１４ａより、スプレーガン本体１２に供給される。

一方、作動液排出部２９からの作動液の排出を可能にした状態で、作動液供給部２７からケーシング２４内に作動液を供給していくと、ケーシング２４内が作業液で充填された後に、ケーシング２４内に供給されている作動液は、ケーシング２４内の上端に開口している塗料排出管２９、作動液排出部２８及び作動液排出口３２よりケーシング２４の外部に排出される。そしてこれにより、ケーシング２４を介して、作動液を戻すことができるとともに、作動液排出管の上端がケーシング２４内における上端部分で開口しているため、作動液を戻す過程で、ケーシング２４内のエアー抜き等を容易におこなうことが可能になる。

更に、マニホールド２３の側面には３個のエアー供給口３３が形成されており、これらのエアー供給口３３はそれぞれ、塗料供給手段１３に形成したニードル稼働用のエアー搬送路、霧化エアー搬送路、パターンエアー搬送路（いずれも図示せず）に通じているとともに、前述したように、これらのニードル稼働用のエアー搬送路、霧化エアー搬送路、パターンエアー搬送路はそれぞれ、スプレーガン本体１２に形成したニードル稼働エアー供給路１９、霧化エアー供給路２０、及びパターンエアー供給路２１に通じている。

そのため、エアー供給口３３のそれぞれよりエアーを注入することで、スプレーガン本体１２に形成したニードル稼働エアー供給路１９、霧化エアー供給路２０、及びパターンエアー供給路２１にエアーを供給することができ、それにより、ニードル１５を稼働して塗料噴射口１４ｂを開放するとともに、塗料供給路１４に供給された塗料を、任意のパターンで霧化して塗料噴射口１４ｂから噴射することが可能である。

次に、スプレーガン１１を塗装ロボット４に取り付けるためのハンドユニットについて説明すると、図７及び図８は本実施例のハンドユニット３４を示す斜視図であり、図７は上方から見た図であり、図８は下側から見た図である。そして、前記ハンドユニット３４は、ハンドユニット本体を有しており、このハンドユニット本体が塗装ロボット４のアーム等に取り付けられる。

即ち、図において３５がハンドユニット本体であり、このハンドユニット本体３５は、上方を開放した箱状としており、内部には可動部３６を有している。そして、この可動部３６は、エアーシリンダー３７によって、進退自在とされている。なお、図において３８はエアーシリンダー３７にエアーを供給するためのエアー供給管である。

次に、図において３９は作動液供給用ジョイント、４０は作動液排出用ジョイントである。即ち、前記可動部３６には、作動液供給用ジョイント３９と作動液排出用ジョイント４０が具備されている。そして、これらの作動液供給用ジョイント３９と作動液排出用ジョイント４０は、基端部分には作動液供給手段が連結されており、先端部分は、マニホールド２３に形成した作動液供給口３１、作動液排出口３２に連結可能としている。従って本実施例では、マニホールド２３の作動液供給口３１、作動液排出口３２のそれぞれに作動液供給用ジョイント３９、作動液排出用ジョイント４０を連結することで、ケーシング２４内への作動液の供給、ケーシング２４内の作動液の排出を行うことが可能である。なお、図において４６、４７は作動液供給手段の一部であり、４６が作動液供給路、４７が作動液排出路である。

次に、図において４１はエアー供給用ジョイントである。即ち、前記可動部３６には更に、マニホールド２３の側面に形成された３個のエアー供給口３３が連結されるエアー供給用ジョイント４１を有しており、このエアー供給用ジョイント４１は、基端側にはエアー供給手段が連結されている。従って、本実施例では、マニホールド２３の３個のエアー供給口３３のそれぞれにエアー供給用ジョイント４１を連結することで、スプレーガン本体１２に形成したニードル稼働エアー供給路１９、霧化エアー供給路２０、及びパターンエアー供給路２１にエアーを供給することが可能である。なお、図８において４８は、エアー供給手段の一部であり、エアー供給用ジョイント４１にエアーを供給するためのエアー管である。

このように、本実施例では、作動液供給手段が連結される作動液供給用ジョイント３９及び作動液排出用ジョイント４０と、エアー供給手段が連結されるエアー供給用ジョイント４１がハンドユニット３４に備えられており、スプレーガン１１をハンドユニット３４に装着するのみで、作動液供給手段やエアー供給手段とスプレーガンを連結することができ、更に、スプレーガン１１をハンドユニット３４から取り外すのみで作動液供給手段やエアー供給手段とスプレーガンとの連結を解除できるので、塗料の色替えを行う際には、従来のパウチガンのように、作動液供給手段やエアー供給手段とスプレーガンとの連結を解除することが不要であり、作業が容易になった。

次に、図において４２は、ハンドユニット本体３５にスプレーガン１１を支持するための係止爪部である。即ち、前記ハンドユニット本体３５には係止爪部４２が形成されており、一方、前記スプレーガン１１におけるマニホールド２３には、前記係止爪部４２が係止する係止溝４３が形成されている（図２、５、６参照）。そして、係止溝４３に係止爪部４２を挿入することで、ハンドユニット本体３５にスプレーガン１１を支持することを可能としている。

そして、本実施例においては、係止溝４３に係止爪部４２を挿入することでハンドユニット本体３５にスプレーガン１１を支持した状態において、前記可動部３６を前進させることで、作動液供給用ジョイント３９と作動液供給口３１、作動液排出用ジョイント４０と作動液排出口３２、及び、３個のエアー供給用ジョイント４１と３個のエアー供給口３３のそれぞれを連結させ、それによってハンドユニット３４にスプレーガン１１を装着することを可能にしている。一方、ハンドユニット３４にスプレーガン１１を装着している状態で可動部３８を後退させることで、作動液供給用ジョイント３９と作動液供給口３１、作動液排出用ジョイント４０と作動液排出口３２、及び、３個のエアー供給用ジョイント４１と３個のエアー供給口３３の連結を解除して、ハンドユニット３４からスプレーガン１１を取り外すことを可能としている。

なお、図７において４４は連結ピンであり、一方、図１において４５は挿入孔である。即ち、本実施例において前記可動部３６には、作動液供給用ジョイント３９と作動液排出用ジョイント４０間に、前方に向けて連結ピン４４が突設されており、一方、スプレーガン１１における作動液供給口３１と作動液排出口３２間には、連結ピン４４が挿入される挿入孔４５が形成されている。そしてこれにより、前記可動部３６を前進させたときに、挿入孔４５内に連結ピン４４が挿入されることで、スプレーガン１１をハンドユニット３４に連結することを可能にしている。

次に、このように構成される本実施例の塗装用スプレーガンの使用方法について説明すると、図９は本実施例のスプレーガン装置を用いた塗装装置を示した図であり、塗装機４としての塗装ロボット４に本実施例のスプレーガン装置を装着した状態を示した図である。

即ち、図９において塗装ロボット４は、基台５に立設された本体ピラー４０１を有しており、本体ピラー４０１には第１アーム４０２が上下方向へ回動自在に連結され、第１アーム４０２には第２アーム４０３が上下方向へ回動自在に連結されている。また、第２アーム４０３の先端部分には、長尺のボールネジスプライン４０４が連結されており、本実施例においてこのボールネジスプライン４０４は、第２アーム４０３の幅方向、即ち、左右方向へ移動自在であるとともに、円周方向に沿って回動自在としている。

なお、図において６は、ワークを取り付けた治具を固定するためのワーク固定用テーブルである。そして、本実施例において前記ワーク固定用テーブル６は、両端に前記治具を固定可能な固定用アーム６０１を一対有するとともに、この一対の固定用アーム６０１を、基台５に回動自在に連結した連結部６０２で連結しており、連結部６０２を回動することで、ワークの入れ替えを可能にしている。即ち、一方の固定用アーム６０１に固定したワークの塗装をおこなっているときに、他の固定用アーム６０１に次の塗装対象のワークを取り付けた治具を固定しておき、一方の固定用アーム６０１に固定したワークの塗装が完了した後に、連結部６０２を回動することで、他の固定用アーム６０１に固定したワークを塗装領域に移動してすぐに塗装することを可能としている。

そして、本実施例のスプレーガン装置は、塗装ロボット４におけるボールネジスプライン４０４の両端に装着されて使用される。即ち、前記ボールネジスプライン４０４の両端にハンドユニット３４を装着し、更に、ハンドユニット３４における作動液供給用ジョイント３９と作動液排出用ジョイント４０の基端側に作動液供給手段を連結し、エアー供給用ジョイント４１にエアー供給手段を連結する。

そしてその後に、係止溝４３に係止爪部４２を挿入することでハンドユニット本体３５にスプレーガン１１を支持した状態において可動部３６を前進させ、作動液供給用ジョイント３９と作動液供給口３１、作動液排出用ジョイント４０と作動液排出口３２、及び、３個のエアー供給用ジョイント４１と３個のエアー供給口３３のそれぞれを連結させ、更に、挿入孔４５内に連結ピン４４を挿入することで、ハンドユニット３４にスプレーガン１１を連結して、スプレーガン本体１２からワークに向けて塗料を噴霧することが可能になる。

そして、色替え等のためにスプレーガンを交換するときには、使用済のスプレーガン１１のみをハンドユニット３４から取外し、未使用のスプレーガンをハンドユニットに装着するのみでよく、これにより、新たに作動液供給手段やエアー供給手段との連結をすることなく、新たに装着したスプレーガンよりワークに向けて塗料を噴霧することが可能となる。

なお、本発明においては、ハンドユニット３４に連結する作動液供給手段やエアー供給手段は特に限定されない。従って、作動液供給手段は、水等の作動液を蓄えた作動液タンクと、この作動液タンク内の作動液をハンドユニット側に供給するポンプを有していればよく、また、エアー供給手段はコンプレッサー等の圧縮エアーを供給可能であればよく、更にこれらのポンプ、コンプレッサー等を制御する制御手段を有していればよい。

そして、作動液供給手段におけるポンプとしては、シリンジポンプを用いるとよく、これにより、作動液をケーシング２４内に定量供給することが可能となり、それにより、塗料用パウチ２５内の塗料の定量吐出することが可能となる。なお、シリンジポンプは周知技術であるので詳細な説明は省略するが、例えば、先端部が前記作動液供給路４６に通じた筒状のシリンジと、シリンジ内には進退自在に挿設されたピストンと、このピストンにおけるシリンジの基端側に連結したピストンロッドを具備した構成として、シリンジ内に作動液を充填した状態でピストンを進めることで、シリンジ内の作動液を、ハンドユニット３４を介してケーシング２４内に供給すると良い。

また、作動液排出口３２は、作動液排出路４７を介して作動液タンクに連結すると良く、これにより、ケーシング２４から排出された作動液を作動液タンクに戻すことが可能となる。

このように、本実施例の塗装用スプレーガン装置では、塗料用パウチを具備した塗料供給手段にスプレーガン本体を一体にしたスプレーガンを用いた塗装用スプレーガン装置において、スプレーガンをハンドユニットから取り外すのみで作動液供給手段やエアー供給手段とスプレーガンとの連結を解除することができ、更に、ハンドユニットの可動部を進退させることのみで、ハンドユニットへのスプレーガンの着脱を行うことができるので、スプレーガンの交換が容易で、多数のワークの塗装や塗料の色替え作業を効率良く行うことができる。

また、スプレーガンは、塗料用パウチを具備した塗料供給手段にスプレーガン本体を一体にした構成とし、スプレーガンに塗料を供給するための塗料ホースを無くしているため、塗料の色替え時には、スプレーガンを交換するのみでよく、塗料や洗浄溶剤の無駄を無くすことができ、経済性を向上させることが可能である。

本発明の塗装用スプレーガン装置は、塗料供給手段を一体に備えたスプレーガンを用いた塗装用スプレーガン装置の全般に適用可能である。

４ 塗装機（塗装ロボット）
４０１ 本体部
４０２ ネック部
４０３ ヘッド部
４０４ ボールネジスプライン（アーム）
５ 基台
６ ワーク固定用テーブル
６０１ 固定用アーム
６０２ 連結部
１１ スプレーガン
１２ スプレーガン本体
１３ 塗料供給手段
１４ 塗料供給路
１４ａ 塗料受け入れ口
１４ｂ 塗料噴射口
１５ ニードル
１６ ピストン
１７ バネ
１８ エアー室
１９ ニードル稼働エアー供給路
２０ 霧化エアー供給路
２１ パターンエアー供給路
２３ マニホールド
２４ ケーシング
２５ 塗料用パウチ
２６ 塗料吐出部
２７ 作動液供給部
２８ 作動液排出部
２９ 作動液排出管
３０ 塗料吐出口
３１ 作動液供給口
３２ 作動液排出口
３３ エアー供給口
３４ ハンドユニット
３５ ハンドユニット本体
３６ 可動部
３７ エアーシリンダー
３８ エアー供給管
３９ 作動液供給用ジョイント
４０ 作動液排出用ジョイント
４１ エアー供給用ジョイント
４２ 係止爪部
４３ 係止溝部
４４ 連結ピン
４５ 挿入孔
４６ 作動液供給路
４７ 作動液排出路
４８ エアー供給手段

Claims (3)

1. 塗装機（４）に装着されるハンドユニット（３４）と、該ハンドユニット（３４）に着脱自在に装着されるスプレーガン（１１）と、を具備した塗装用のスプレーガン装置であって、
   前記ハンドユニット（３４）は、
   作動液供給手段に連結され、作動液供給手段から供給された作動液を、前記スプレーガンに供給するために用いられる作動液供給用ジョイント（３９）と、
   作動液供給手段に連結され、前記スプレーガンに供給された作動液を作動液供給手段側に戻すために用いられる作動液排出用ジョイント（４０）と、
   エアー供給手段に連結され、エアー供給手段から供給されたエアーを、前記スプレーガンに供給するためのエアー供給用ジョイント（４１）と、を具備し、
   前記スプレーガン（１１）は、
   スプレーガン本体（１２）と、スプレーガン本体（１２）に塗料を供給する塗料供給手段（１３）を一体に有するとともに、
   前記スプレーガン本体（１２）は、
   前記塗料供給手段（１３）から供給された塗料を受け入れる塗料受け入れ口（１４ａ）と、塗料受け入れ口（１４ａ）から受け入れた塗料をワークに向けて噴射するための塗料噴射口（１４ｂ）と、を有した塗料供給路（１４）と、
   進退動作によって前記塗料噴射口（１４ｂ）を開閉自在としたニードル（１５）と、
   該ニードル（１５）を進退させるためのニードル稼動手段と、
   先端が前記塗料噴射口（１４ｂ）の周囲の任意の箇所で開口され、前記塗料噴射口（１４ｂ）の周囲にエアーを供給することで、前記塗料噴射口（１４ｂ）より吐出された塗料を霧化するとともにこの霧化した塗料を任意のパターンにして先端側へ噴射するためのエアー供給路（２０、２１）と、を具備し、
   前記塗料供給手段（１３）は、
   前記塗料受け入れ口（１４ａ）に通じた塗料吐出部（２６）を有したマニホールド（２３）と、
   該マニホールド（２３）に連結されたケーシング（２４）と、
   該ケーシング（２４）内に収容されるとともに、前記塗料吐出部（２６）に連結された塗料吐出口（３０）を有して、内部に塗料が充填される袋状の塗料用パウチ（２５）と、を具備し、
   前記マニホールド（２３）は、
   前記作動液供給用ジョイント（３９）に連結され、作動液供給手段から供給された作動液をケーシング（２４）内に注入するための作動液供給口（３１）と、
   前記作動液排出用ジョイント（４）に連結され、ケーシング（２４）内に注入された作動液を作動液供給手段に戻すための作動液排出口（３２）と、
   前記エアー供給用ジョイント（４１）に連結され、エアー供給手段から供給されるエアーをスプレーガン本体（１２）のエアー供給路（２０、２１）に供給するためのエアー供給口（３３）と、を具備し、
   前記作動液供給口（３１）を介して前記ケーシング（２６）内に作動液を供給することで、塗料用パウチ（２５）を圧迫して、塗料用パウチ（２５）内の塗料を塗料吐出部（２６）から吐出して前記塗料受け入れ口（１４ａ）に供給することとし、
   前記作動液供給用ジョイント（３９）と作動液供給口（３１）の連結、作動液排出用ジョイント（４０）と作動液排出口（３２）の連結、及び、エアー供給用ジョイント（４１）とエアー供給口（３３）の連結、を解除することで、塗装機（４）に装着されているスプレーガン（１１）を取り外すことを可能にするとともに、
   前記作動液供給用ジョイント（３９）と作動液供給口（３１）、作動液排出用ジョイント（４０）と作動液排出口（３２）、及び、エアー供給用ジョイント（４１）とエアー供給口（３３）を連結することで、塗装機（４）にスプレーガン（１１）を装着可能とした、ことを特徴とする塗装用スプレーガン装置。
2. 前記ハンドユニット（３４）は、
   塗装機（４）に装着されるとともにスプレーガン（１１）を支持可能なハンドユニット本体（３５）と、該ハンドユニット本体（３５）に進退自在に装着された可動部（３６）と、を有するとともに、
   可動部（３６）に前記作動液供給用ジョイント（３９）、作動液排出用ジョイント（４０）及びエアー供給用ジョイント（４１）が備えられており、
   ハンドユニット本体（３５）にスプレーガン（１１）を支持した状態で可動部（３６）の進退させることで、作動液供給用ジョイント（３９）と作動液供給口（３１）、作動液排出用ジョイント（４０）と作動液排出口（３２）、及びエアー供給用ジョイント（４１）とエアー供給口（３３）との連結又は連結の解除を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の塗装用スプレーガン装置。
3. 前記ニードル稼動手段は、前記ニードル（１５）が固定されるとともに前記スプレーガン本体（１２）内に移動自在に挿装されたピストン（１６）と、該ピストン（１６）を塗料噴射口（１４ｂ）側に付勢するバネ（１７）と、前記ピストン（１６）をエアー圧力で反塗料噴射口（１４ｂ）側へ押圧するためのエアー供給手段（１９）と、を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗装用スプレーガン装置。

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