JP3595920B2 - 少量塗料供給システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の色の塗料を少量の単位で選択的に塗装ロボットに供給することができるところの少量塗料供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば実公平 ４−４６８４６号公報、実公平 ４−４６８４７号公報等に参照されるように、従来より、塗装色の多様化に対応しかつ多色塗装の作業性の向上を図るべく、様々な多種少量塗料供給システムが提案され、開発されている。
そして、近年では、自動車ボディ等の塗装には塗装ロボットがよく利用されることから、最近では、数種ないし十数種の色の塗料を選択的に塗装ロボットに供給できるようにするべく改良されたところのいくつかの少量塗料供給システムが提案されている。
例えば、特公平 ７−３４８８２号公報は、各塗料色の複数の供給路Ｐ１〜Ｐ３をそれぞれ塗装ロボット１４の作業域内に導き設け、ボトル形の貯槽２２を各供給路の固定箇所にて連結し、そして、塗装時には、前記ロボット１４の動作によって該貯槽は同ロボット１４に担持されそしてロボット内の吹付け器２０と連結されて、吹付け塗装をなしうるところの吹付け塗装器を開示している。
また、特開平 ４−８３５４９号公報は、各塗料色の塗装ガン３５ａ 〜３５ｎ および塗料中間タンク２１ａ 〜２１ｎ を塗装ロボット５１の近くに、塗料色別に分けられた塗料循環系とそれぞれ接続・分離可能に配置し、そして装着ロボット４１を使用して、選択的に塗装ガンおよび塗料中間タンクの一方または両方を塗装ロボット５１に装着・離脱し、定流量手段６１により塗料を吐出せしめることにより、選択的な多色塗装を可能にする多色塗装装置を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の吹付け塗装器の発明にあっては、次のような問題がある。各塗料色の供給路を塗装ロボットの作業域内まで導く必要があるため、供給できる塗料色の数が一般に数種の程度に制限され、多色塗装の多様化を図る上で、一定の限界がある。その上、各塗料色の供給路を塗装ロボットの作業域内まで導くために、全体として大変大掛かりな設備を必要とする。さらに、塗料色の交換を塗装ロボット自体で行うため、色交換と塗装とを同時進行でなすことができず、しかも、色交換の度に貯槽内の洗浄を行う必要があるため、多色塗装の作業効率が大変悪い。
また、上記の多色塗装装置の発明にあっては、塗装作業の効率の面で上記吹付け塗装器より改良されているが、なお次のような問題がある。塗料色の数を増やして一層の多色化を図る程、装着ロボットの作業域をより広い範囲に拡大することが必要とされ、設備の大型化とともに、塗装作業スペースの著しい広域化を招くという弊害が生じる。また、各塗料色ごとに塗料循環系を備えるため、塗装設備は全体として大規模なものになる。
さらに、上述のような従来の多色塗料供給システムは、１色当り比較的大量の塗料を塗装ロボットに選択的に供給する場合に適するものであった。最近では、例えば自動車ボディに用いられる塗料色は数十種ないしそれ以上にも及び、塗装の多色化がより一層進行し、そしてこれに伴い、白色塗料等の大量使用の塗料を除き、各色の塗料の使用量が相対的により少ないものとなっている。
従って、かように数多い色の塗料をより少量の単位で選択的に塗装ロボットに供給することができるところの塗料供給システムの開発が求められていた。しかし、従来の多色塗料供給システムは、この要求を十分満たすことができない。
【０００４】
本発明は、かかる背景の下、従来の多色塗料供給技術の改良を図るべくなされたものであって、その課題とするところは、数多い色種の塗料をより少量の単位で選択的に塗装ロボットまたは自動塗装装置に供給することができ、しかも、色交換を含む塗装作業全体の効率が大変高く、さらに設備全体が大変小型であるところの少量塗料供給システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、相対的に少量の塗料が充填される塗料カートリッジを数多くの塗料色についてそれぞれ貯蔵するところのストック装置を備え、そして、移載装置を用いて、塗料カートリッジを選択的にストック装置より塗装ロボットまたは自動塗装装置に供給するとともに、使用済み塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置よりストック装置に回収しうるようにしたものである。
【０００６】
より明確には、本発明は、
塗料カートリッジをストック装置に貯蔵するとともに、移載装置を用いて、塗料カートリッジを該ストック装置より取り出して運搬し、そして塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載する少量塗料供給システムであって、前記ストック装置は、
塗料カートリッジを、その装入箇所およびその取出位置を通って一定の循環経路に沿って回し運び、その際、前記塗料カートリッジがその軸方向を中心として回転するように配備されたエンドレスコンベア機構と、
該エンドレスコンベア機構に組み付けられ、各塗料カートリッジをそれぞれ着脱可能に保持する適当数の保持手段と、そして、
装入された塗料カートリッジについて入力または検知された情報に基づいて前記エンドレスコンベア機構の駆動装置を動作せしめて、所要の塗料カートリッジを前記移載装置による前記取出位置まで回し運ぶ制御装置
とを備えてなるところの少量塗料供給システムに関する。
【０００７】
また本発明は、より好ましい態様として、前記保持手段は、塗料カートリッジを受け取り収めうる収納枠と、該収納枠の外側にて、屈曲部を中心に回動自在に支持された左右一組の屈曲した保持アームと、塗料カートリッジが掴持されるように該左右の保持アームを内向きに付勢せしめるバネ手段より成り、前記左右の保持アームの各一腕部が外向きに押し広げられたとき、その他腕部がそれぞれ、前記収納枠内に装入された塗料カートリッジを押し出すことにより、該塗料カートリッジは前記移載装置によってストック装置より取り出し可能となるように構成されているところの上記の少量塗料供給システムに関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の少量塗料供給システムは、塗料カートリッジを貯蔵するストック装置と、塗料カートリッジを該ストック装置より取り出し、塗装ロボットまたは自動塗装装置（以下、これら両者を合わせて塗装ロボットと記載する。）まで運搬して、それに搭載する移載装置よりなる。塗料カートリッジは、相対的に少量の塗料の容器例えばボトルを詰め替え可能に装填するものである。
ストック装置は、数多くの（例えば２０種ないし１００種前後の）塗料色の塗料カートリッジを貯蔵することを目的とする装置であり、下記に述べるように、所要の塗料カートリッジの取り出しと新しい塗料カートリッジの装入とが可能となっている。より好ましくは、ストック装置は、移載装置により運び戻された使用済み塗料カートリッジを回収する機構を備えてなる。
移載装置は、塗料カートリッジを、支持（吊持）しながら、ストック装置と塗装ロボットとの間で往復運搬し、塗装ロボットへの搭載と塗装ロボットからの回収とをなすことができる装置であり、一般に、ストック装置と塗装ロボットとの間にわたって往復移動可能な機構とともに、塗料カートリッジを掴持および解放することができるチャック手段を備えてなる。本発明における移載装置には、移載の動作に関して自由度がより高く、塗料カートリッジを運搬する軌跡が自在に変更されうるところの移載ロボットと、移載の動作に関して自由度がより低く、塗料カートリッジを運搬する軌跡が予め定まっているところの自動移載装置との双方が含まれる。
より好ましい移載装置は、一緒に移動する２つのチャック手段を備え、それら２つのチャック手段によって、ストック装置側において、塗装すべき色の塗料カートリッジを取り出すとともに、使用済みの塗料カートリッジをその回収口に投入し、他方、塗装ロボット側において、塗装すべき色の塗料カートリッジを搭載するとともに、使用済み塗料カートリッジを取り出すという動作をなすものである。
また、塗装ロボットは、その構成について特に限定されないが、塗料カートリッジを例えばロボットの頭部（第１アームの先端部または第２アームの後端部）において搭載すると同時に、これを塗装機または色替装置に連結し、かつ、塗料カートリッジをエア押出し機構並びに洗浄シンナー・洗浄エア供給装置とも接続することができる構成の装置を有するものであればよい。
【０００９】
ストック装置は、数多くの塗料色の塗料カートリッジを貯蔵するともに、その塗料カートリッジ群の中から所要の塗料カートリッジを移載装置によって選択的に取り出しうるようにする構成のものでなければならない。
この観点より、本発明のストック装置は、
塗料カートリッジを、その装入箇所およびその取出位置を通って回し運ぶように配備されたエンドレスコンベア機構と、
該エンドレスコンベア機構に組み付けられ、各塗料カートリッジをそれぞれ着脱可能に保持する適当数の保持手段と、そして、
装入された塗料カートリッジについて入力または検知された情報に基づいて、具体的には、入力された塗料カートリッジのアドレス情報に基づいてまたはセンサで検知された塗料カートリッジの種類情報に基づいて前記エンドレスコンベア機構の駆動装置を動作せしめて、所要の塗料カートリッジを前記移載装置による前記取出位置まで回し運ぶ制御装置とを備えてなる。
【００１０】
エンドレスコンベア機構は、無端のコンベア経路を有し、その経路に沿って塗料カートリッジを回し運ぶことができるコンベア機構であり、例えばエンドレスチェーンコンベア機構よりなる。本発明の該コンベア機構は、塗料カートリッジの装入箇所と塗料カートリッジの取出位置とを通る循環経路を有する。塗料カートリッジの装入箇所は例えばストック装置の下部に設けられ、塗料カートリッジの取出位置は例えばストック装置の上面に設けられる。
保持手段は、各塗料カートリッジをそれぞれ着脱可能に保持する手段であり、上記のエンドレスコンベア機構に組み付けられる。保持手段は、ストック装置に貯蔵される数多くの（例えば２０種ないし１００種前後の）塗料色の塗料カートリッジの数だけ、設けられる。
制御装置は、エンドレスコンベア機構の駆動装置を動作せしめることにより、所要の塗料カートリッジを、移載装置により取り出されるところの取出位置まで回し運ぶという制御動作をなすものであり、その動作は、装入された塗料カートリッジについて、入力された情報、特にアドレス情報に基づいて、または、装入された塗料カートリッジのセンサで検知された情報、特に塗料カートリッジの種類情報に基づいて行われる。
アドレス情報に基づいて制御動作をなす場合には、制御装置として、エンドレスコンベア機構の駆動量に基づいて、装入された塗料カートリッジの無端コンベ経路内の位置を計算できる装置を使用し、そして、装入箇所にて、各塗料カートリッジを装入する際、その塗料カートリッジのアドレスを自動読み取りまたは手入力によって制御装置に入力することにより、制御装置は、無端のコンベア経路を循環する塗料カートリッジがいかなるアドレス順序で配列されているかを算出し、さらに、そのアドレス情報に基づいて、取り出そうとする塗料カートリッジを取出位置まで回し運ぶのに必要な量を算出し、そして、その必要な回し運びの量だけエンドレスコンベア機構を駆動させることにより、取り出そうとする塗料カートリッジを取出位置まで回し運ぶという制御がなされる。なお、近接スイッチ等を用いて、塗料カートリッジが原位置に停止したのを検知し、その塗料カートリッジを基に回し運びの量を算出する構成にすると、より正確な制御が可能となる。
また、種類情報に基づいて制御動作をなす場合には、例えば、各塗料色についての識別マークが予め付された塗料カートリッジを準備し、これをストック装置に装入するとともに、該識別マークが表わす各塗料色の情報を読み取ることができる光学的な読み取りセンサを、塗料カートリッジの取出位置またはその近くに配置し、そして、該センサが、回し運ばれる塗料カートリッジ群の中から、取り出そうとする塗料カートリッジを識別して検出し、続いて、その種類情報に基づいて取り出そうとする塗料カートリッジを取出位置にて停止させるという制御がなされる。
【００１１】
また、上記の保持手段は、ストック装置の非稼働時だけでなく、エンドレスコンベア機構の運転時においても、即ちその循環経路に沿って塗料カートリッジが回し運ばれている間においても、塗料カートリッジを確実に保持することができる手段であることが求められ、また同時に、移載装置により、例えばそのチャック手段による掴持動作により、塗料カートリッジが容易に取り出されうるような構成のものであることが求められる。さらに、保持手段は、塗料カートリッジの装入が容易な構成のものであることが求められる。
この観点より、本発明のより好ましい保持手段は、塗料カートリッジを受け取り収めうる収納枠と、該収納枠の外側にて、屈曲部を中心に回動自在に支持された左右一組の屈曲した保持アームと、塗料カートリッジが掴持されるように該左右の保持アームを内向きに付勢せしめるバネ手段より成り、前記左右の保持アームの各一腕部が外向きに押し広げられたとき、その他腕部がそれぞれ、前記収納枠内に装入された塗料カートリッジを押し出すことにより、該塗料カートリッジは、前記移載装置によってストック装置より取り出し可能となるように構成されている。とりわけ好ましい保持手段は下記のトグル機構のように構成される。
【００１２】
収納枠は、塗料カートリッジを受け取り、収めることができる枠であり、その形状および構造は、特に限定されないが、収められた塗料カートリッジを確実に保持することができる構成のものが求められる。例えば、塗料カートリッジが円筒形をなす物であるとき、収納枠は、該塗料カートリッジがその中に収められたとき、その前端面、後端面および外周面のうち適当な部位と当接して塗料カートリッジを安定に保持するように複数の枠棒を設けてなる。
保持アームは、収納枠の外側において取り付けられた、左右一組の屈曲したアームであって、その屈曲部を中心に回動自在に支持される。
バネ手段は、少なくとも、左右の保持アームを内向きに付勢せしめるバネ手段（例えばコイルバネ）であって、その付勢力によって、保持アームは収納枠内に収められた塗料カートリッジを押え込むことにより、該塗料カートリッジが収納枠内に掴持されるように構成される。
特に好ましくは、保持手段は、保持アームの一腕部がある姿勢（例えば直立の姿勢）より内側に傾くと、左右の保持アームが内向きに付勢され、反対に、保持アームの一腕部がある姿勢より外側に傾くと、左右の保持アームが外向きに付勢されるという機構（所謂、トグル機構）を備えてなる。
従って、より好ましい態様にあっては、例えば移載装置のチャック手段が保持アームの一腕部の例えばピンに当接することによって、左右の保持アームがが外向きに押し回され、左右の一腕部がある姿勢より外側に傾いたとき、左右の保持アームは、バネ手段の外向きの作用力によって外向きに勢いよく回動し、これにより、左右の保持アームの他腕部がそれぞれ、収納枠内に装入された塗料カートリッジを収納枠より外へ押し出す（例えば上方へ押し上げる）ことにより、該塗料カートリッジは、前記移載装置によって容易に、ストック装置より取り出し可能となるように構成されている。
また、上記の態様においては、その後、左右の保持アームはそれぞれ外向きに押し広げられた状態に保たれる。そして、塗料カートリッジを収納枠内に装入する際、装入された塗料カートリッジが左右の保持アームの他腕部を内向きに押し回し、そして左右の一腕部がある姿勢より内側に傾いたとき、左右の保持アームは、バネ手段の内向きの作用力によって内向きに勢いよく回動し、これにより、左右の保持アームの一腕部がそれぞれ、装入された塗料カートリッジを上方より押え付け、収納枠内に強固に掴持する。従って、塗料カートリッジの容易な装入が可能であり、また、その後において、塗料カートリッジを収納枠内に安定に保持することができる。
【００１３】
以上のように、ストック装置は、数多くの塗料色の塗料カートリッジを、各々の保持手段により個々に保持しながら、エンドレスコンベア機構により、一定の循環経路に沿って、塗料カートリッジの軸方向を中心として回転しながら、回し運び続けることができるものである。従って、本発明のシステムにおいては、ストック装置の運転により、塗料カートリッジ内の塗料はその貯蔵の間も攪拌され続け、よって、塗料の沈降が防止されるという効果が得られる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。この実施例は、非制限的な例であって、本発明がこれに限定されないことは、言うまでもない。
【００１５】
実施例１
この実施例の少量塗料供給システムは、図１および図２に示すように、塗装ブース内（図示せず）において、塗装ロボット１の側方に塗料カートリッジ２・・のストック装置３を配置し、そしてそのストック装置３の上方に移載装置４、即ち、塗料カートリッジ２・・をストック装置３より取り出して塗装ロボット１に搭載する装置を備えてなる。
塗料カートリッジ２は、詳細に図示しないが、合成樹脂製の塗料袋が装填された円筒形の金属またはプラスチック容器である。塗料袋には、ある特定の塗料色の少量の塗料、例えばワーク１台の塗装においてその色について必要とされる量の塗料が充填されている。
塗装ロボット１は、図２に示すように、その頭部、即ち、第２アームの後端側の上面に、塗料カートリッジ２を搭載できるスペース部５とともに、色替え装置６（ロボット１のベル型塗装機７と接続されている）およびエア押出し機構８などを備えてなり、そして、塗料カートリッジ２がロボット１の頭部上面に搭載されたとき、これと同時に塗料カートリッジ２は色替え装置６およびエア押出し機構８と結合され、続いてエア押出し機構８の働きによって、塗料カートリッジ２内の塗料が押出され、色替え装置６を経てロボット１の塗装機７に供給されるようになっている。なお、図中、ｐは、塗装ロボット１の旋回中心を示す。
【００１６】
ストック装置３は、図３および図４に示す装置であって、エンドレスチェーンコンベア機構９と、これに組み付けられた約３０個の保持手段１０・・と、コンベア機構９の運転を制御する制御装置（図示せず）とを備えてなり、約３０種の塗料色の塗料カートリッジ２・・を貯蔵するとともに、それらの中より所要の塗料カートリッジ２が移載装置４によって選択的に取り出されうる構成となっている。さらに、ストック装置３は、図３に示すように、使用済みの塗料カートリッジ２を回収する回収機構１１をもエンドレスチェーンコンベア機構９に併設してなる。
エンドレスチェーンコンベア機構９は、左右一対のエンドレスチェーン１２、１２（各チェーン１２はそれぞれ５個のスプロケット１３・・に巻き掛けられている）を一定の間隔を開けて並設し、そして、一つのスプロケット軸１４を防爆インバータモータ１５および減速機１６とカップリング１７を介して接続してなり、これら駆動装置１８の運転によって、左右のエンドレスチェーン１２、１２間に保持された塗料カートリッジ２を回し運ぶことができる。
ストック装置３の下部には、塗料カートリッジ２の装入箇所１９、即ち新しい塗料カートリッジが外部より追加される箇所が設けられ、またストック装置３の上部には、塗料カートリッジ２の取出位置２０、即ち必要な塗料カートリッジ２が移載装置４によって取り出される位置が設定されている。上記のエンドレスチェーンコンベア機構９は、塗料カートリッジ２の装入箇所１９および取出位置２０を通る無端のコンベア経路を有する。
【００１７】
保持手段１０は、各塗料カートリッジ２をそれぞれ着脱可能に保持する手段であり、ストック装置３に貯蔵される約３０種の塗料カートリッジ２・・の数だけ設けられる。この保持手段１０は、図５および図６に示すように、塗料カートリッジ２を受け取り収めうる収納枠２１と、左右一組の屈曲した保持アーム２２、２２と、該保持アーム２２、２２に付設されたコイルバネ２３、２３よりなる。収納枠２１は、塗料カートリッジ２を囲いうるようにいくつかの直立した枠棒２４・・を枠ベース２５に配設してなり、塗料カートリッジ２をその中に収めたとき、枠棒２４が塗料カートリッジ２の前端面、後端面および外周面と隙間なく当接することにより、塗料カートリッジ２を安定に保持することができる。
また、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ、略直角に屈曲したアームであって、収納枠２１の外側にて、その屈曲部２６を中心に回動自在にそしてそれぞれの内角側が対向するように支持されている。保持アーム２２の上腕部２７の先端には、押え部材２８が取り付けられ、一方、その下腕部２９の先端には、押出し部材３０が取り付けられている。
コイルバネ２３、２３はそれぞれ、保持アーム２２の上腕部２７と収納枠２１の枠ベース２５との間に介装され、これにより上腕部２７が直立の姿勢より内側に傾くと、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ内向きに付勢され、反対に、上腕部２７が直立の姿勢より外側に傾くと、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ外向きに付勢されるという機構（所謂、トグル機構）が備えられている（図５参照）。従って、左右のコイルバネ２３、２３の内向きの作用力によって、保持アーム２２、２２の上腕先端の押え部材２８、２８がそれぞれ収納枠２１内に装入された塗料カートリッジ２を押圧することにより、該塗料カートリッジ２は強固に掴持されるようになっている。
また、保持アーム２２の上腕部２７は、左右それぞれ、図５、図６に示すように、細長いピン４８を水平に植設してなる。一方、下記に述べる移載装置４のチャック手段３１は、図５、図６に示すように、そのベース部３２の左右両端に、押し広げ部材３３、３３をそれぞれ付設してなる。しかして、保持手段１０が塗料カートリッジ２の取出位置２０に停止するとき、その位置の直上方に到来したチャック手段３１が下降し、これとともに、押し広げ部材３３、３３が、左右のピン４８、４８に当接しながら、左右の保持アーム２２、２２の上腕部２７、２７をそれぞれ外向きに押し回し、そして左右の上腕部２７、２７が直立姿勢より外側に傾いたとき、左右の保持アーム２２、２２は外向きに勢いよく回動し、よって、その下腕先端の左右の押出し部材３０、３０がそれぞれ、収納枠２１内に装入された塗料カートリッジ２を上方へ押し上げる。かかる構成により、チャック手段３１は取出位置２０において塗料カートリッジ２を容易に掴持して運び去ることができ、つまり、移載装置４による塗料カートリッジ２の容易な取り出しが可能となっている。
そして、塗料カートリッジ２が取り出された後において、保持手段１０は、左右の保持アーム２２、２２がそれぞれ外向きに押し広げられた状態に保たれる。しかして、この保持手段１０が塗料カートリッジ２の装入箇所１９にまで回し運ばれ、そして作業者が新たな塗料カートリッジ２を装入する際には、装入された塗料カートリッジ２が左右の保持アーム２２、２２の押出し部材３０、３０を下方へ押し、左右の下腕部２９、２９を内向きに押し回し、そして左右の上腕部２７、２７が直立姿勢より内側に傾いたとき、左右の保持アーム２２、２２は内向きに勢いよく回動し、よって、その上腕先端の左右の押え部材２８、２８がそれぞれ、装入された塗料カートリッジ２を上方より押え付け、収納枠２１内に保持する。従って、かかる構成により、塗料カートリッジ２の容易な装入が可能となっている。
【００１８】
制御装置は、エンドレスチェーンコンベア機構９の駆動装置を適当量動作せしめることにより、所要の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運ぶという制御を、塗料カートリッジ２のアドレス情報に基づいて行なう装置である。すなわち、この制御装置は、エンドレスチェーンコンベア機構９の駆動量（チェーンコンベア１２の進行量）に基づいて、装入された塗料カートリッジ２の無端コンベア経路内の位置を計算できる装置であり、各塗料カートリッジ２の装入の際に自動読み取りまたは手入力により入力されたアドレス情報に基づいて、無端コンベア経路を循環する塗料カートリッジ２・・が原位置を基にいかなるアドレス順序で配列されているかを算出し、そして、これに基づいて、取り出そうとする塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運ぶのに必要な駆動量を算出し、そして、その必要な回し運びの量だけエンドレスチェーンコンベア機構９を駆動させることにより、取り出そうとする塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運ぶという制御を行なう。
なお、図中、３４は、回し運びの量の算出に利用される原位置確認センサ（近接スイッチ）であり、また３５は、取出位置２０において塗料カートリッジ２の回し運び後の停止を検知する停止確認センサ（近接スイッチ）である。さらに、本装置は、取出位置２０の近くに光学的な読み取りセンサ３６を設け、これで以て、取出位置２０に到来する塗料カートリッジ２の塗料色種を識別することにより、所要の塗料カートリッジ２を取出位置２０に停止させるという制御を行なってもよい。
【００１９】
また、回収機構１１は、図３に示すように、塗料カートリッジ２の投入口３７より下方に、略Ｕ字形の受けバー３８・・を左右交互に斜め下がりの姿勢で配置して、塗料カートリッジ２がジグザグに滑り落ちる通路３９を上下に形成し、さらにこの通路３９に続いて、水平に延びる通路４０をストック装置３側面の回収口４１とともに形成してなり、従って、使用済みの塗料カートリッジ２は、投入口３７より投入されたとき、これらの通路３９、４０を通って、最終的に回収口４１より回収されるようになっている。
【００２０】
また、移載装置４は、図７ないし図９に示すような、塗料カートリッジ２をストック装置３と塗装ロボット１との間で往復運搬し、塗料カートリッジ２の塗装ロボット１への搭載と塗装ロボット１からの回収とをなすことができるロボットである。
すなわち、移載装置４は、防爆ＡＣサーボモータ４２の運転によって移動体４３を装置本体の案内レール４４に沿って水平に滑り往復移動しうるように備え、かつ、この移動体４３に、それぞれシリンダ装置４５の作動により上下動可能な２個のチャック手段３１、３１を一緒に取り付けてなり、これらの運転により、移動体４３をストック装置３と塗装ロボット１との間で往復させ、そして、２個のチャック手段３１、３１を上下動させてストック装置３の取出位置２０、回収機構１１の投入口３７および塗装ロボット１の搭載用スペース部５にそれぞれ接近および離隔させることができる。
また、各チャック手段３１はそれぞれ、その駆動装置により開閉動作をする２個のフィンガー対４６、４６をベース部３２に、左右両端の押し広げ部材３３、３３とともに備えてなり、２個のフィンガー対４６、４６の開閉によって略円筒形の塗料カートリッジ２を掴持および解放することができる。また、図５、図６に示すように、フィンガー対４６、４６が保持された塗料カートリッジ２に接近するとき、左右の押し広げ部材３３、３３はそれぞれ、左右のピン４８に当接しながら、左右の保持アーム２２、２２の上腕部２７、２７を外向きに押し回し、そして、左右の上腕部２７、２７がそれぞれ直立姿勢より外側に傾いたとき、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ外向きに勢いよく回動し、よって、その下腕先端の押出し部材３０、３０がそれぞれ、収納枠２１内に装入された塗料カートリッジ２を上方へ押し上げる。これにより、２個のフィンガー対４６、４６による塗料カートリッジ２の掴持が容易になされうるようになっている。
したがって、移載装置４は、塗料カートリッジ２を吊持しながら、ストック装置３と塗装ロボット１との間で往復運搬するとともに、一緒に移動する２個のチャック手段３１、３１を使用して、ストック装置側においては、取出位置２０にて塗装すべき塗料色の塗料カートリッジ２を掴持してストック装置３より取り出し、そして、使用済みの塗料カートリッジ２を回収機構１１の投入口３７に投入し、他方、塗装ロボット側においては、スペース部５にて、塗装すべき塗料色の塗料カートリッジ２を解放して塗装ロボット１に搭載し、そして、使用済み塗料カートリッジ２を掴持して塗装ロボット１より取り出すことができる。なお、図中、４７は、塗料カートリッジ２が掴持されているかどうかを検知するセンサである。
【００２１】
而して、本実施例の少量塗料供給システムにおいては、約３０種の数多い色の塗料を貯蔵することができるとともに、塗装すべき塗料色を制御装置に指定すると、その制御に従って、まずエンドレスチェーンコンベア機構９がその運転を開始し、その塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運び、次いで、移載装置４が作動し、チャック手段３１が下降して取出位置２０に接近し、その塗料色の塗料カートリッジ２を掴持してストック装置３より取り出し、そして、チャック手段３１に続いて、移動体４３が水平に移動してその塗料色の塗料カートリッジ２を塗装ロボット１の上方まで運搬し、その後、チャック手段３１が搭載用スペース部５まで下降し、その塗料色の塗料カートリッジ２を解放して塗装ロボット１に搭載する。したがって、本システムでは、所要の色の塗料を少量の単位で（塗料カートリッジ２の形態で）塗装ロボット１に選択的に供給することができる。
また、本システムは、塗装の完了後においては、チャック手段３１を塗装ロボット１の搭載用スペース部５まで下降させ、続いて使用済みの塗料カートリッジ２を掴持して塗装ロボット１より取り出し、そして、移載装置４がその塗料カートリッジ２を移動体４３の移動によりストック装置３まで運搬し、続いて、チャック手段３１が下降しストック装置３の投入口３７に接近した段階で塗料カートリッジ２を解放する。投入口３７に投入された塗料カートリッジ２は、ストック装置３の通路３９、４０を経て回収口４１より回収される。従って、本システムでは、塗料カートリッジ２の塗装ロボット１への搭載に加え、使用済み塗料カートリッジ２を回収することもできる。
さらに、本システムでは、上記の保持手段１０によって、塗料カートリッジ２・・が回し運ばれている間においても、塗料カートリッジ２を常に確実に保持することができ、しかも、移載装置４によって、保持された塗料カートリッジ２をストック装置３より容易に取り出すことも可能であり、さらに、作業者による塗料カートリッジ２の装入を容易になすこともできる。
その上、本システムでは、塗料カートリッジ２は、回し運ばれている間、その軸方向を中心として回転しながら上下動するので、その中の塗料は良好に攪拌される。
【００２２】
実施例２
この実施例の少量塗料供給システムは、ストック装置を除いて、実施例１の少量塗料供給システムと基本的に同一の構成を有する。すなわち、塗料カートリッジおよび塗装ロボットは、実施例１のものと同一の構造を有し、また、移載装置は、ストック装置より塗料カートリッジを取り出すチャック手段について二つのチャック対を水平に回動する機能が付加されている点を除いて、実施例１のものと同一の構造を有する。
【００２３】
本実施例のストック装置は図１０ないし図１２に示される。なお、これらの図において、ストック装置５０の部材および要素の中、実施例１のストック装置３の部材および要素と対応する部材および要素は、実施例１における名称および符号と同一の名称および符号を付して表わす。
図１０ないし図１２に示すように、ストック装置５０は、左右一対のエンドレスチェーン１２、１２を平行に並設するが、約３０個の保持手段１０・・をそれらチェーン１２、１２間のコンベア板５１・・に対して斜めに取り付けてなる。即ち、保持手段１０のベース板５２・・がそれぞれ、エンドレスチェーンコンベア機構９のコンベア板５１・・に対し斜めに交差するように、かつ、各々平行に配置されるように固定されている。図１１および図１２中、５３はベース板５２の固定箇所を示す。エンドレスチェーンコンベア機構９のその他の構成および回収機構１１の構成は、実施例１と同様である。
【００２４】
保持手段１０は、図１３により詳細に示される。同図に示すように、保持手段１０は、塗料カートリッジ２を受け取りうる収納枠２１と、左右一組の屈曲した保持アーム２２、２２と、各保持アーム２２の上腕部２７と収納枠２１の枠ベース２５との間に介装されたコイルバネ２３、２３とを備え、上腕部２７が直立の姿勢より内側に傾くと、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ内向きに付勢され、反対に上腕部２７が直立の姿勢より外側に傾くと、左右の保持アーム２２、２２はそれぞれ外向きに付勢されるという機構（所謂、トグル機構）になっている。従って、塗料カートリッジ２が収納枠２１内に装入されたとき、左右のコイルバネ２３、２３の内向きの作用力によって、保持アーム２２、２２の上腕先端の押え部材２８、２８がそれぞれ塗料カートリッジ２を押圧することにより、該塗料カートリッジ２を強固に掴持することができる構成となっている。
また図示しないが、実施例１と同様に、塗料カートリッジ２が取出位置２０に停止するとき、移載装置４のチャック手段３１が下降し、これとともに、押し広げ部材３３、３３が、左右のピン４８、４８に当接しながら、左右の保持アーム２２、２２の上腕部２７、２７をそれぞれ外向きに押し回し、そして左右の上腕部２７、２７が直立姿勢より外側に傾いたとき、左右の保持アーム２２、２２は外向きに勢いよく回動し、よって下腕先端の左右の押出し部材３０、３０がそれぞれ収納枠２１内の塗料カートリッジ２を上方へ押し上げる。これにより、チャック手段３１は、塗料カートリッジ２を容易に掴持して運び去ることができ、つまり、移載装置４による塗料カートリッジ２の容易な取り出しが可能となっている。
また、作業者が新たな塗料カートリッジ２を装入する際には、装入された塗料カートリッジ２が左右の保持アーム２２、２２の押出し部材３０、３０を下方へ押し、左右の下腕部２９、２９を内向きに押し回し、そして左右の上腕部２７、２７が直立姿勢より内側に傾いたとき、左右の保持アーム２２、２２は内向きに勢いよく回動し、よって、上腕先端の左右の押え部材２８、２８がそれぞれ、装入された塗料カートリッジ２を上方より押え付け、収納枠２１内に保持する。これにより、塗料カートリッジ２の容易な装入が可能となっている。
【００２５】
図１０において、５４は、エンドレスチェーンコンベア機構９に付設されたバーコードリーダを示す。このリーダ５４は、塗料カートリッジ２の外周面に付されたバーコード（塗料色等を表わす）を読み取ることができる。
コンベア機構９の制御装置（図示せず）は、ストック装置５０内に貯蔵される約３０種の塗料カートリッジ２・・について、バーコードリーダ５４により読み取られた塗料色等の情報に基づいて、コンベア機構９を駆動させ、そして取り出そうとする塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運ぶという制御を為すことができる構成となっている。
【００２６】
従って、本実施例の少量塗料供給システムにおいても、約３０種の数多い色の塗料を貯蔵することができるとともに、塗装すべき塗料色を制御装置に指定すると、その制御に従って、エンドレスチェーンコンベア機構９が運転され、その塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置２０まで回し運び、次いで、チャック手段３１の下降および上昇、移動体４３の水平移動そしてチャック手段３１の下降および上昇により、移載装置４が位置２０にてその塗料色の塗料カートリッジ２を掴持し、ストック装置５０より取り出して運搬し、塗装ロボット１に搭載することができる。よって、本システムは、所要の色の塗料を少量の単位で塗装ロボット１に選択的に供給することができる。しかも、本システムは、塗装の完了後において、使用済み塗料カートリッジ２を塗装ロボット１より取り出しストック装置５０に回収することもできる。
【００２７】
その上、ストック装置５０は、各塗料カートリッジ２を各コンベア板５１に対してそれぞれ斜めに保持される。従って、本システムにおいては、貯蔵された各塗料カートリッジ２は、回し運ばれている間、その軸方向を中心として回転しながら上下動するとともに、水平姿勢のコンベア板５１に対して斜めの姿勢を維持しながら揺動し、カートリッジ先端と後端の上下関係が入れ変わることができる構成となっている。したがって、本実施例のシステムは、実施例１のシステムと比較して、より効果的に、塗料カートリッジ２内の塗料を攪拌することができるという効果を有する。
例えば、少量の空気が塗料カートリッジ２の塗料袋５５内に注入されている場合において、図１４に示すように、塗料カートリッジ２が上方へ回し運ばれているときには、塗料袋５５内の空気が塗料カートリッジ２の先端側に寄り集まり、反対に、図１５に示すように、塗料カートリッジ２が下方へ回し運ばれているときには、塗料袋５５内の空気が塗料カートリッジ２の後端側に寄り集まる。このように、塗料カートリッジ２の回し運びとともに、注入された空気が塗料カートリッジ２の内部を移動することにより、内部の塗料を効率よく攪拌することができる。なお、少量の空気に代えて、ガラス球または鋼球などが塗料カートリッジ２の塗料袋５５内に装入されている場合にも、同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の少量塗料供給システムは、より少量の塗料が装填された数多くの塗料色の塗料カートリッジ群を貯蔵するストック装置と、その装置より、塗料カートリッジを選択的に取り出して塗装ロボットに供給する移載装置とを備えたシステムである。
したがって、本発明によれば、数多い色種（例えば、約２０種ないし約１００種）の塗料をより少量の単位で選択的に塗装ロボットに供給することができるという効果が得られる。
また、本発明の少量塗料供給システムにおいては、塗装ロボットによる塗装が行われている間に、他方において、移載装置およびストック装置の運転により、使用済み塗料カートリッジをストック装置に回収し、続いて、次に塗装すべき塗料色の塗装カートリッジをストック装置より取り出し、塗装ロボットへの搭載前の態勢まで準備しておくことができる。しかも、本システムでは、塗料カートリッジの内部をその使用の完了後その場でシンナ・エアで洗浄する時間が省かれ、使用済み塗料カートリッジが直接ストック装置に回収されている。したがって、本発明によれば、色交換を含め、塗装作業全体の効率が大変高いという効果も得られる。
さらに、本発明の少量塗料供給システムは、各塗料色ごとの塗料循環系（つまり、並行する数多くの塗料循環路など）を設ける必要がなく、しかも、塗装ロボットの作業域内に、少量の塗料タンクを各塗料色ごとに別個独立に設置する構成を有するものでない。したがって、本発明によれば、塗装の設備全体が大変小型であり、設置スペースの面で大変有利であるという効果が得られる。
その上、本発明によれば、ストック装置が数多くの塗料色の塗料カートリッジを保持しながら循環経路に沿って回し運ぶことができるので、その運転により、塗料カートリッジ内の塗料はその貯蔵の間も攪拌され続け、よって、塗料の沈降が防止されるという効果も得られる。
また、本発明のより好ましい態様によれば、上記の収納枠、保持アームおよびバネ手段よりなる保持手段を備えることにより、ストック装置の非稼働時だけでなく、エンドレスコンベア機構の運転時、塗料カートリッジが回し運ばれている間においても、塗料カートリッジを常に確実に保持することができ、しかも、移載装置によって、塗料カートリッジをストック装置より容易に取り出すことができ、さらに、ストック装置への塗料カートリッジの装入も容易に為すことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の少量塗料供給システムを示す全体図である。
【図２】図１に示される少量塗料供給システムを上方より見た図である。
【図３】実施例１の少量塗料供給システムの中、ストック装置の内部を概略的に示す正面図である。
【図４】図３に示されるストック装置を側方より見た側面図である。
【図５】実施例１の少量塗料供給システムにおいて使用される保持手段およびチャック手段の下部を示す図である。
【図６】図５に示される保持手段による、塗料カートリッジの保持（左半図）およびその取り出し（右半図）の様子を示す図である。
【図７】実施例１の少量塗料供給システムの中、移載装置の全体を示す正面図である。
【図８】図７に示される移載装置のチャック手段を拡大して示す正面図である。
【図９】図７に示される移載装置のチャック手段を拡大して示す側面図である。
【図１０】実施例２の少量塗料供給システムの中、ストック装置の内部を概略的に示す正面図である。
【図１１】図１０に示されるストック装置を側方より見た側面図である。
【図１２】図１０に示されるストック装置を上方より見た側面図である。
【図１３】実施例２の少量塗料供給システムに使用される保持手段を示す図である。
【図１４】図１０のストック装置において塗料カートリッジを上方へ回し運ぶときの塗料カートリッジの内部状態を示す図である。
【図１５】図１０のストック装置において塗料カートリッジを下方へ回し運ぶときの塗料カートリッジの内部状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 塗装ロボット
２ 塗料カートリッジ
３ ストック装置
４ 移載装置
５ スペース部
７ 塗装機
９ エンドレスチェーンコンベア機構
１０ 保持手段
１１ 回収機構
１２ エンドレスチェーン
１８ 駆動装置
１９ 装入箇所
２０ 取出位置
２１ 収納枠
２２ 保持アーム
２３ コイルバネ
２６ 屈曲部
２７ 上腕部
２８ 押え部材
２９ 下腕部
３０ 押出し部材
３１ チャック手段
３３ 押し広げ部材
３７ 投入口
５０ ストック装置

Claims (2)

1. 塗料カートリッジをストック装置に貯蔵するとともに、移載装置を用いて、塗料カートリッジを該ストック装置より取り出して運搬し、そして塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載する少量塗料供給システムであって、前記ストック装置は、
   塗料カートリッジを、その装入箇所およびその取出位置を通って一定の循環経路に沿って回し運び、その際、前記塗料カートリッジがその軸方向を中心として回転するように配備されたエンドレスコンベア機構と、
   該エンドレスコンベア機構に組み付けられ、各塗料カートリッジをそれぞれ着脱可能に保持する適当数の保持手段と、そして、
   装入された塗料カートリッジについて入力または検知された情報に基づいて前記エンドレスコンベア機構の駆動装置を動作せしめて、所要の塗料カートリッジを前記移載装置による前記取出位置まで回し運ぶ制御装置
   とを備えてなるところの少量塗料供給システム。
2. 前記保持手段は、塗料カートリッジを受け取り収めうる収納枠と、該収納枠の外側にて、屈曲部を中心に回動自在に支持された左右一組の屈曲した保持アームと、塗料カートリッジが掴持されるように該左右の保持アームを内向きに付勢せしめるバネ手段より成り、前記左右の保持アームの各一腕部が外向きに押し広げられたとき、その他腕部がそれぞれ、前記収納枠内に装入された塗料カートリッジを押し上げることにより、該塗料カートリッジは前記移載装置によってストック装置より取り出し可能となるように構成されている、請求項１記載の少量塗料供給システム。

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