JP3514288B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーチェンジバル
ブを備えた塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークを塗装する塗装装置として、例え
ば特開平８−１０３７０４号公報「塗装装置」が提案さ
れており、この技術は、同公報の図１及び図９に示され
るとおり、塗装ロボットのロボットアームの先端部に塗
装ガンを取付け、このロボットアームの中間部にカラー
チェンジバルブを取付け、このカラーチェンジバルブに
備えた吐出ラインを塗料ホースにつなぎ、この塗料ホー
スの先端を塗装ガンにつないだものである。

【０００３】同公報の塗装装置によれば、前記カラーチ
ェンジバルブの吐出ラインで塗料と硬化剤とを合流さ
せ、吐出ラインで合流させた塗料及び硬化剤を前記塗料
ホースを通して塗装ガンまで導き、塗装ガンから吹出し
てワークを塗装する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記カラー
チェンジバルブは、硬化剤用オンオフ弁や複数の色替用
オンオフ弁を備えているので比較的大型になる。一方、
前記ロボットアームの先端部は細い形状なので、比較的
大型のカラーチェンジバルブをロボットアームの先端部
に取付けることが困難であった。このため、前記カラー
チェンジバルブをロボットアームの先端部より太い形状
のロボットアームの中間部に取付けざるを得ない。この
結果、前記カラーチェンジバルブを塗装ガンから離して
取付ける必要があるので、カラーチェンジバルブと塗装
ガンとをつなぐ前記塗料ホースが比較的長くなる。

【０００５】ところで、ワークの塗装色を色替えする時
に、前記塗料ホースに残留した塗料を洗浄して、色替前
の塗料と色替後の塗料とを混合させないようにする必要
がある。しかし、この比較的長い塗料ホースには、塗料
に硬化剤を加えることにより粘性が高くなった塗料が残
留しているので洗浄に時間がかかる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、硬化剤を加えた
塗料を塗装ガンまで導く流路を短くして、色替え時の洗
浄時間を短くすることができる技術を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１は、塗装ガンをワークに向けて移動
させるガン移動機構と、このガン移動機構に塗装ガンと
共に搭載したカラーチェンジバルブ並びにこのカラーチ
ェンジバルブと塗装ガンとをつなぐ第１流路と、この第
１流路に硬化剤を加える為に第１流路の塗装ガン寄り位
置に合流させた第２流路とから塗装装置を構成した。

【０００８】第１流路の塗装ガン寄り位置に第２流路を
合流させて、第１流路の塗料に硬化剤を加えるようにし
たので、「塗料に硬化剤を加えた位置から塗装ガンまで
の流路」を、従来の「カラーチェンジバルブから塗装ガ
ンまでの流路」と比較して短くすることができる。「塗
料に硬化剤を加えた位置から塗装ガンまでの流路」に残
留する塗料の量が少なくなるので、この流路に残留した
塗料を短い時間で洗浄することができる。

【０００９】また、請求項１は、ガン移動機構にワーク
に向けて移動可能なアームを備え、このアームの先端に
塗装ガンを取付け、この塗装ガン近傍のアーム先端に、
第１流路に第２流路を合流させるための混合部を取付
け、アームの基部にカラーチェンジバルブを取付けたこ
とを特徴とする。従来カラーチェンジバルブで塗料に硬
化剤を加えていたが、塗料に硬化剤を加える混合部をカ
ラーチェンジバルブから離して個別に配置することによ
り、混合部をコンパクトにして比較的細い形状のアーム
先端部に取付けることができる。

【００１０】さらに、請求項１は、第１流路に第２流路
を合流させる位置に洗浄液を導くために、混合部に洗浄
液流路をつないだことを特徴とする。混合部を介して第
２流路の合流位置に洗浄液を導くことができるので、硬
化剤を加えて粘度の高い塗料を効率よく洗浄することが
できる。

【００１１】加えて、請求項１は、混合部から塗装ガン
までの流路の途中に、塗料と硬化剤とを混合する混合チ
ャンバを設け、この混合チャンバの内径を前記流路の内
径より大きくしたことを特徴とする混合部から塗装ガン
までの流路の途中に混合チャンバを設けたので、塗料と
硬化剤をむらのない状態に十分に混合することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る塗装装置の側面図であ
る。塗装装置１は、塗装室２に配置した状態で塗装ガン
５をワーク（バンパ６及びスポイラ７）に向けて移動さ
せるガン移動機構（塗装ロボット）１０と、この塗装ロ
ボット１０のアーム基部１４ａに搭載し且つ供給流路１
７でタンクユニット１８に接続した塗料供給部２０と、
塗装ロボット１０のアーム先端部１４ｂに搭載した混合
部４０と、塗料供給部２０から混合部４０まで塗料を導
く塗料用流路（第１流路の一部の流路）５０と、塗料供
給部２０から混合部４０まで硬化剤を導く硬化剤用流路
（第２流路）５２と、塗料に硬化剤を加えた状態で混合
部４０から塗装ガン５まで導く合流流路（第１流路の残
りの流路）５４と、この合流流路５４の途中に設けた混
合チャンバ５５とからなる。各構成については図２で詳
しく説明する。塗料に硬化剤を加える理由は、ワークに
塗布した塗料の硬化を早めて塗装効率を高めるためであ
る。なお、８は搬送コンベア、９はワーク掛具、９ａは
ワーク吊具である。

【００１３】塗装ロボット１０は、載台４に取り付けた
ベース１１と、このベース１１に旋回自在に取付けた旋
回部１２と、この旋回部１２に回転自在に取付けた支柱
１３と、この支柱１３の上端に回転可能に連結したアー
ム１４と、旋回部１２及びアーム１４を連結したリンク
１５とからなる。塗装ガン５は、塗装ロボット１０のア
ーム先端部１４ｂに取付け且つ合流流路５４の先端を接
続したものであって、硬化剤を加えた塗料をワーク（バ
ンパ６及びスポイラ７）に吹付けるものである。

【００１４】タンクユニット１８は、例えば、塗料を蓄
える塗料タンク１８ａと、硬化剤を蓄える硬化剤タンク
１８ｂと、洗浄液を蓄える洗浄液タンク１８ｃと、エア
を供給するコンプレサ１８ｄとを備える。供給流路１７
は、例えば、塗料タンク１８ａから塗料を取り出して塗
料供給部２０まで導く流路や、硬化剤タンク１８ｂから
硬化剤を取り出して塗料供給部２０まで導く流路と、洗
浄液タンク１８ｃから洗浄液を取り出して塗料供給部２
０まで導く流路と、コンプレサ１８ｄからエアを塗料供
給部２０まで導く流路とを束ねたものである。

【００１５】図２は本発明に係る塗装装置の平面図であ
る。塗料供給部２０は、塗装色を替えるためのカラーチ
ェンジバルブ２１と、カラーチェンジバルブ２１に接続
した塗料用流路５０の途中に設けた第１ギヤポンプ２８
と、硬化剤を替えるための硬化剤チェンジバルブ３０
と、硬化剤チェンジバルブ３０に接続した硬化剤用流路
５２の途中に設けた第２ギヤポンプ３８とからなる。硬
化剤チェンジバルブ３０を備える理由は、ソリッド系塗
料（一般的な塗料）に加える硬化剤と、メタリック系塗
料（例えば光輝材として金属粉を含有させた塗料）に加
える硬化剤とは異なるからである。

【００１６】カラーチェンジバルブ２１は、バルブの出
側に塗料用流路５０を接続したものであって、例えばソ
リッド系塗料を供給するための色替用オンオフ弁２２
と、メタリック系塗料を供給するための色替用オンオフ
弁２３と、洗浄液の供給を制御するための洗浄用オンオ
フ弁２４と、エアを供給するためのエア用オンオフ弁２
５とからなる。

【００１７】硬化剤チェンジバルブ３０は、バルブの出
側に硬化剤用流路５２を接続したものであって、ソリッ
ド系塗料の硬化剤を供給するための硬化剤用オンオフ弁
３１と、メタリック系塗料の硬化剤を供給するための硬
化剤用オンオフ弁３２と、洗浄液を供給するための洗浄
用オンオフ弁３３と、エアを供給するためのエア用オン
オフ弁３４とからなる。

【００１８】混合部４０は、塗料用流路５０の出側に設
けた塗料用オンオフ弁４１と、硬化剤用流路５２の出側
に設けた硬化剤用オンオフ弁４２と、洗浄液を供給する
ための洗浄液用オンオフ弁４３と、エアを供給するため
のエア用オンオフ弁４４とからなる。混合部４０を塗料
供給部２０から離して個別に配置することにより、混合
部４０をコンパクトにして比較的細い形状のアーム先端
部１４ｂに取付けることができる。このため、混合部４
０を塗装ガン５の近傍に取付けることが可能になる。

【００１９】洗浄液用オンオフ弁４３は、洗浄液流路４
５を介してタンクユニット１８内の洗浄液タンク１８ｃ
（図１に示す）に接続したものである。４６は洗浄液流
路４５の途中に設けた洗浄液用ギヤポンプである。エア
用オンオフ弁４４は、エア流路４７を介してタンクユニ
ット１８内のコンプレッサ１８ｄ（図１に示す）に接続
したものである。このため、合流流路５４に洗浄液流路
４５及びエア流路４７から洗浄液及びエアを供給するこ
とができるので、合流流路５４の硬化剤を加えて粘度の
高い塗料を効率よく洗浄することができる。

【００２０】合流流路５４は、硬化剤を加えた粘性の高
い塗料を円滑に導くために流路径を塗料用流路５０や硬
化剤用流路５２より大きく設定したものであって、途中
に混合チャンバ５５を設けたものである。混合チャンバ
５５は、合流流路５４より内径を大きく設定し、且つ塗
料と硬化剤とを混合するためにブレード５５ａを内周壁
に取付けたものである。混合チャンバ５５を設けたの
で、塗料と硬化剤とをむらのない状態に十分に混合する
ことができる。このため、ワークを綺麗に塗装すること
ができる。

【００２１】なお、混合チャンバ５５の内径を、合流流
路５４の内径より大きく設定したので、硬化剤を加えた
塗料を合流流路５４から大径の混合チャンバ５５に流込
むことにより、流れに乱れが発生して塗料と硬化剤とを
攪拌することができる。このため、例えば、混合チャン
バ５５の内周壁にブレード５５ａを取付けなくても、塗
料と硬化剤とをむらのない状態に混合することが可能で
ある。５６は合流流路５４の先端に接続した回収流路、
５７は回収流路５６の途中に設けた回収用オンオフ弁、
５８は回収流路５６の先端に接続した回収タンクであ
る。

【００２２】塗装装置１によれば、塗料を導く塗料用流
路５０と硬化剤を導く硬化剤用流路５２との２系統を用
意したので、塗料と硬化剤とを混合させないで塗装ガン
５の近傍まで導くことができる。このため、塗料用流路
５０の塗料や硬化剤用流路５２の硬化剤を比較的粘性の
低い状態に保つことができるので、塗料用流路５０や硬
化剤用流路５２を細くしても塗料や硬化剤を円滑に導く
ことができる。

【００２３】また、塗料用流路５０及び硬化剤用流路５
２を塗装ガン５寄りの位置で合流させたので、合流流路
５４を短くすることができる。したがって、合流流路５
４には、塗料に硬化剤を加えて粘性が高くなった塗料が
比較的少量留量することになるので、合流流路５４を短
い時間で洗浄することができる。

【００２４】以上に述べた塗装装置の作用を次に説明す
る。図３は本発明に係る塗装装置の第１作用説明図であ
って、塗装状態を示したものである。先ず、ソリッド系
塗料の色替用オンオフ弁２２、ソリッド系硬化剤の硬化
剤用オンオフ弁３１、塗料用オンオフ弁４１及び硬化剤
用オンオフ弁４２をそれぞれオンに切換える。次に、第
１・第２ギヤポンプ２８，３８を駆動する。

【００２５】この結果、ソリッド系の塗料タンク１８ａ
の塗料を、色替用オンオフ弁２２→塗料用流路５０→第
１ギヤポンプ２８→塗料用流路５０→塗料用オンオフ弁
４１→合流流路５４→混合チャンバ５５→合流流路５４
の順に導き、同時にソリッド系の硬化剤タンク１８ｂの
硬化剤を、オンオフ弁３１→硬化剤用流路５２→第２ギ
ヤポンプ３８→硬化剤用流路５２→硬化剤用オンオフ弁
４２→合流流路５４→混合チャンバ５５→合流流路５４
の順に導く。混合チャンバ５５を設けたので、塗料と硬
化剤をむらのない状態に十分に混合することができる。
このため、ワークを綺麗に塗装することができる。

【００２６】次に、色替時の洗浄について説明する。な
お、理解を容易にするために塗料用流路５０、硬化剤用
流路５２、合流流路５４の洗浄をそれぞれ分けて説明す
る。図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る塗装装置の第２
作用説明図であり、（ａ）は合流流路５４の洗浄状態を
示し、（ｂ）は硬化剤用流路５２の洗浄状態を示す。
（ａ）において、塗料用オンオフ弁４１及び硬化剤用オ
ンオフ弁４２をオフに切換え、洗浄液用オンオフ弁４３
及びエア用オンオフ弁４４をオンに切換え、ギヤポンプ
４６を駆動する。

【００２７】洗浄液タンク１８ｃの洗浄液を、洗浄液流
路４５→ギヤポンプ４６→洗浄液流路４５→洗浄液用オ
ンオフ弁４３→合流流路５４→混合チャンバ５５→合流
流路５４の順に導く。同時に、コンプレッサ１８ｄのエ
アを、エア流路４７→エア用オンオフ弁４４→合流流路
５４→混合チャンバ５５→合流流路５４の順に導く。洗
浄液及びエアで合流流路５４及び混合チャンバ５５を洗
浄して、廃棄塗料を回収流路５６→回収オンオフ弁５７
→回収タンク５８に回収する。混合部４０を塗装ロボッ
ト１０のアーム先端部１４ｂに搭載したので合流流路５
４が短くなる。このため、合流流路５４の塗料を短い時
間で洗浄することができる。

【００２８】（ｂ）において、洗浄液用オンオフ弁４３
及びエア用オンオフ弁４４を各々オフに切換え、洗浄液
用オンオフ弁３３及びエア用オンオフ弁３４を各々オン
に切換える。次に、硬化剤用オンオフ弁４２をオンに切
換えて、第２ギヤポンプ３８を駆動することにより、洗
浄液タンク１８ｃ及びコンプレッサ１８ｄから硬化剤用
流路５２に洗浄液及びエアを導いて硬化剤用流路５２を
洗浄する。廃棄硬化剤を、回収流路５６→回収オンオフ
弁５７→回収タンク５８に回収する。合流流路５４及び
混合チャンバ５５内の高粘性塗料を予め洗浄した後なの
で、硬化剤用流路５２を容易に洗浄することができる。

【００２９】図５は本発明に係る塗装装置の第３作用説
明図であり、塗料用流路５０の洗浄状態を示す洗浄液用
オンオフ弁３３、エア用のオンオフ弁３４及び硬化剤用
オンオフ弁４２をオフに切換え、洗浄液用オンオフ弁２
４及びエア用オンオフ弁２５を各々オンに切換える。次
に、塗料用オンオフ弁４１をオンに切換えて、第１ギヤ
ポンプ２８を駆動する。洗浄液タンク１８ｃ及びコンプ
レッサ１８ｄから塗料用流路５０に洗浄液とエアとを導
いて塗料用流路５０を洗浄する。廃棄塗料を、回収流路
５６→回収オンオフ弁５７→回収タンク５８に回収す
る。合流流路５４及び混合チャンバ５５内の高粘性塗料
を予め洗浄した後なので、塗料用流路５０を容易に洗浄
することができる。

【００３０】図６本発明に係る塗装装置の塗装状態を示
す断面図である。搬送コンベア８のワーク掛具９にバン
パ６を掛け、ワーク吊具９ａでスポイラ７を吊った状態
で、バンパ６及びスポイラ７を塗装位置まで搬送する。
塗装ガン５から吹出した塗料のうちの上側「／／／」部
分Ｓ１でバンパ６を塗装し、スポイラ７を下側部分Ｓ２
の塗料で塗装する。塗装ガン５から吹出した塗料を有効
にワーク（バンパ６及びスポイラ７）に吹付けることが
できるので、塗料の無駄を少なくすることができる。

【００３１】また、複数のワーク（バンパ６及びスポイ
ラ７）を同時に塗装することができるので、生産効率を
高めることができる。さらに、バンパ６及びスポイラ７
を同時に塗装することにより、バンパ６及びスポイラ７
の色合せが十分になり、且つ塗装肌を合せることができ
るので外観性がよくなる。

【００３２】前記実施例では、カラーチェンジバルブに
ソリッド系の色替用オンオフ弁を１個、メタリック系の
色替用オンオフ弁を１個備えた内容について説明した
が、色替用オンオフ弁の数は、必要な塗料色に合せて増
やすことができる。

【００３３】前記実施例では、カラーチェンジバルブに
ソリッド系とメタリック系との２系の色替用オンオフ弁
を備えた内容について説明したが、カラーチェンジバル
ブにソリッド系のみの色替用オンオフ弁のみを備えても
よく、またメタリック系のみの色替用オンオフ弁のみを
備えてもよい。

【００３４】前記実施例では、塗料用流路５０、硬化剤
用流路５２、合流流路５４をそれぞれ分けて洗浄する内
容について説明したが、洗浄方法はこれに限らず、例え
ば塗料用流路５０、硬化剤用流路５２及び合流流路５４
を同時に洗浄することも可能である。

【００３５】前記実施例では、塗装ガン５でバンパ６及
びスポイラ７を塗装する内容について説明したが、被塗
装用のワークはバンパ６やスポイラ７に限らない。

【００３６】前記実施例では、ガン移動機構を塗装ロボ
ット１０として説明したが、これに限らず、その他の移
動機構で塗装ガンを移動させてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、第１流路の塗装ガン寄り位置に第２
流路を合流させて、第１流路の塗料に硬化剤を加えるよ
うにしたので、「塗料に硬化剤を加えた位置から塗装ガ
ンまでの流路」を、従来の「カラーチェンジバルブから
塗装ガンまでの流路」と比較して短くすることができ
る。したがって、「塗料に硬化剤を加えた位置から塗装
ガンまでの流路」に残留する塗料の量が少なくなるの
で、この流路に残留した塗料を短い時間で洗浄すること
ができる。このため、塗装装置が可動していない時間を
短くすることができるので、塗装効率を高めることがで
きる。

【００３８】また、請求項１は、従来カラーチェンジバ
ルブで塗料に硬化剤を加えていたが、塗料に硬化剤を加
える混合部をカラーチェンジバルブから離して個別に配
置することにより、混合部をコンパクトにして比較的細
い形状のアーム先端部に取付けることができる。このた
め、混合部を塗装ガンの近傍に取付けることができる。

【００３９】さらに、請求項１は、混合部を介して第２
流路の合流位置に洗浄液を導くことができるので、硬化
剤を加えて粘度の高い塗料を効率よく洗浄することがで
きる。このため、色替え時の洗浄時間を短くすることが
できる。

【００４０】加えて、請求項１は、混合部から塗装ガン
までの流路の途中に混合チャンバを設けたので、塗料と
硬化剤をむらのない状態に十分に混合することができ
る。このため、ワークを綺麗に塗装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装装置の側面図

【図２】本発明に係る塗装装置の平面図

【図３】本発明に係る塗装装置の第１作用説明図

【図４】本発明に係る塗装装置の第２作用説明図

【図５】本発明に係る塗装装置の第３作用説明図

【図６】本発明に係る塗装装置の塗装状態を示す断面図

【符号の説明】

１…塗装装置、５…塗装ガン、６…ワーク（バンパ）、
７…ワーク（スポイラ）、１０…ガン移動機構（塗装ロ
ボット）、１４…アーム、１４ａ…アーム基部、１４ｂ
…アーム先端部、２０…塗料供給部、２１…カラーチェ
ンジバルブ、４０…混合部、４５…洗浄液流路、５０…
第１流路の一部の流路（塗料用流路）、５２…第２流路
（硬化剤用流路）、５４…第１流路の残りの流路（合流
流路）、５５…混合チャンバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 12/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに向けて移動可能なアームを備え
   たガン移動機構に、色替えのためのカラーチェンジバル
   ブを搭載し、前記アームの先端に塗装ガンを取付け、前
   記カラーチェンジバルブと塗装ガンとを塗料を導く第１
   流路でつなぎ、この第１流路の途中に、第１流路に硬化
   剤を加える第２流路を合流させる混合部を取付け、この
   混合部に、第１流路へ洗浄液を導く洗浄液流路をつない
   だ塗装装置であって、 前記カラーチェンジバルブを前記アームの基部に配設
   し、このアーム先端に前記混合部を設け、この混合部よ
   りアーム先端の位置で塗装ガンまでの流路の途中に、前
   記塗料と前記硬化剤とを混合する混合チャンバを設ける
   とともに、混合チャンバの内径を前記流路の内径より大
   きくしたことを特徴とする 塗装装置。
2. 【請求項２】 前記混合チャンバは、前記塗料と硬化剤
   とを混合するために内周壁にブレードを取付けたことを
   特徴とする請求項１記載の塗装装置。