JP3689837B2

JP3689837B2 - A set of paint and cleaning couplers

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Publication number: JP3689837B2
Application number: JP09856598A
Authority: JP
Inventors: 徳恭山口
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: JPH11276977A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料の流路系に接続して使用されるカップラーであって、特に、結合相手のカップラーの変更によって、塗料の流通の他、シンナーおよびエアによる塗料通路の洗浄をも可能にする点を特徴とする一組の塗料・洗浄カップラーに関する。
本発明は、とりわけ、多色少量塗装システムに有利に適用されうる。即ち、本発明の一組の塗料・洗浄カップラーは、該システムの一部であって、塗装ロボットまたは自動塗装装置において、搭載された塗料カートリッジ内の塗料を塗装機に給送する機構に組み込まれて、使用されうる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車ボディ等の塗装において塗装色の多様化に対応するべく、様々な多色塗装システム、例えば数種ないし十数種の色の塗料を選択的に塗装ロボット等の塗装機に供給できるようにした塗装システムが提案され、開発されている。この種の技術は、例えば、特公平 7-34882号公報、特開平 4-83549号公報、実公平 4-46846号公報、実公平 4-46847号公報などに参照される。
しかして、最近では、自動車の購入者たる各個人が希望する夫々の塗料色で各自動車ボディを塗装できるようにすることが要望されている。この状況より、自動車ボディの塗装に使用されうる塗料の色は数十種ないしそれ以上の種類にも及び、塗装の多色化が一層進行し、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きている。
しかるに、上述した従来の多色塗装システムは、１色当り比較的大量の塗料を塗装ロボット等に選択的に供給する場合に適するものであった。
したがって、最近、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等の塗装機に供給することができる多色塗装システムの開発が求められていた。
【０００３】
そこで、本出願人は、数多い色種の塗料を少量の単位で貯蔵しかつ所要の色の塗料を選択的に塗装ロボット等の塗装機に供給することができる新規な多色少量塗装システムを案出し、それを特願平 9-158152 号、特願平 9-158153 号、特願平 9-158154 号および特願平 9-158155 号において開示した。
その新規な多色少量塗装システムは、
各々ある塗料色の少量の塗料が充填された適当数の塗料カートリッジと、
塗料カートリッジを着脱可能に保持する手段が適当数組み付けられ、数多くの塗料カートリッジを貯蔵しかつ回し運ぶことができるエンドレスコンベア機構を備えたストック装置と、
特定の塗料カートリッジを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に搭載することができる移載装置と、
搭載された塗料カートリッジ内の塗料を押出して塗装機に給送することができる機構を備えた塗装ロボットまたは自動塗装装置よりなる。
【０００４】
そして、上記の塗装システムにおいて、搭載された塗料カートリッジ内の塗料を押出して塗装ロボットまたは自動塗装装置の塗装機に給送する給送機構は、塗料を安定に自動給送することができ、かつ、その塗料通路を自動的に洗浄することもできる構成であることが要求される。
そこで、本発明者らは、この給送機構の更なる改良として、特願平 9-168048 号に開示される少量塗料給送システム、即ち、
塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置内の搭載位置に固定保持する保持手段と、
該塗料カートリッジの塗料出口側に備えられた、所定の塗料通路を経て前記塗装機と連通するジョイント部材と、
前記塗料カートリッジ内の塗料をその出口部より外へ安定に押出すことができる押出し手段と、
前記搭載位置の近くに備えられた、洗浄用のシンナーおよびエアが供給されるコネクタ部材と、および
前記ジョイント部材と連係して備えられ、該ジョイント部材を移動し前記塗料カートリッジの出口部と結合および解除して、該塗料カートリッジを前記塗装機と接続可能にするとともに、前記ジョイント部材を転置し前記コネクタ部材と結合および解除して、シンナーおよびエアをジョイント部材の内部より塗料通路に供給可能にする塗装・洗浄のための接続手段とを備えたシステムを提案した。
このシステムは、より具体的には、上記出願の明細書の実施例に記載されるように、塗料カートリッジの出口部（先端のコネクタ）には、雄型のカップラーが使用され、シンナーおよびエアが供給されるコネクタ部材には、雌型のカップラーが使用され、そして、塗装機と連通するジョイント部材には、筒碗形状の部分であってその雄型カップラーと結合できまたその雌型カップラーとも結合できる結合部を備えた雌雄併有型のカップラーが使用されている。このジョイント部材（雌雄併有型カップラー）の内部には、前記結合部の底面に通じる塗料通路が形成され、さらに、その塗料通路の連通口の開閉をなすニードル弁機構が備えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の少量塗料給送システムにおいては、次のような問題を生じる場合があった。ジョイント部材を塗料カートリッジと結合する際、それら双方の中心線が必ずしも一直線になる状態で結合されるとは限らない。従って、ジョイント部材と塗料カートリッジとの結合をより円滑にするためには、その結合の際、ジョイント部材の結合部とその外側の塗料カートリッジの出口部との間に適当な遊び（隙間）が生じるように、部品デザインを設計するのがより好都合である。しかしながら、かようなデザイン設計は、新たな問題をひき起こす。ジョイント部材と塗料カートリッジとの結合を解除する際、ニードル弁機構はジョイント部材の結合部と塗料通路との連通口を閉じる動作を行なうが、その閉動作が不良であったときはもとより、その閉動作が正常であったときも、塗料が、僅かな量ではあるが、ジョイント部材の結合部内に漏れ出る場合があり、その場合、上記の遊び（隙間）があるために、漏れ出た塗料は、そのまま流動し、暫くの後ジョイント部材の結合部より外へ垂れ落ちることになる。また、漏れ出て固化しそして結合部の内周壁に付着した塗料は、塗料の漏出がより頻繁であればあるほど、その後ジョイント部材をコネクタ部材と結合させ結合部の内側をシンナーおよび／またはエアで洗浄したとしても、不完全にしか洗い流すことができずに、残留してしまう。
上述の塗料の垂れ落ちおよび残留は、上記の少量塗料給送システムに組み込まれた従来のカップラーの組にとって、ほぼ不可避的に発生する問題であった。
しかし、この問題は、上記の少量塗料給送システムに組み込まれたカップラーの組のみに発生する問題ではなく、カップラー同士の結合によって塗料の流通を可能にし、かつ、相手のカップラーの変更によってシンナー・エアによる塗料通路の洗浄をも可能にするところのカップラーの組一般について同様に起きる問題である。
すなわち、塗料流通および通路洗浄の二つの機能を併せ持つカップラーの組にとっては、塗料流通の停止の際、塗料が漏出したとしても、その漏出塗料を洗浄によって完全に除去することができ、よって塗料の垂れ落ちおよび残留を有効に防止することができる構造のものにすることが一般に求められる。
【０００６】
本発明は、かかる事情を背景として為されたものであって、その課題とするところは、塗料流通の停止の際、結合部内で塗料の漏出が生じたとしても、その漏出塗料を、ひき続いて行なう洗浄によって完全に除去することができ、塗料の外への垂れ落ちおよび結合部内の固化残留を有効に防止することができるところの一組の塗料・洗浄カップラーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塗料溜り部を雌雄併有型カップラーの結合部の内周壁に形成することにより、該カップラーと塗料用の雄型カップラーとの結合を解除した際、漏出した塗料を一時的に溜めうるようにし、かつ、案内コーンを洗浄用の雌型カップラーの結合部の内側に配備することにより、洗浄の際つまり雌雄併有型カップラーを雌型カップラーと結合した段階で、洗浄用流体（シンアー、エア）が該塗料溜り部に導かれるようにし、よって、溜められた漏出塗料を完全に流し去ることができる構成としたものである。
本発明は、明確に述べると、筒碗形状の結合部を備え、塗料通路が該結合部の底に臨む基本カップラーと、細長い部分でその先端に塗料吐出口を形成する雄型結合部を備え、該雄型結合部を前記基本カップラーの結合部の中に挿入して該基本カップラーと結合することができる塗料カップラーと、碗形状の部分でその内側に洗浄用流体供給路が臨む雌型結合部を備え、該雌型結合部を前記基本カップラーの結合部に嵌合して該基本カップラーと結合することができる洗浄カップラーより成るカップラーの組であって、
塗料溜り部を前記基本カップラーの結合部の内周壁に形成し、かつ、案内コーンを前記洗浄カップラーの雌型結合部の内側に洗浄用流体が該塗料溜り部に導かれるように配設してなる、一組の塗料・洗浄カップラーに関する。
本発明のより好ましい態様は、上記の一組の塗料・洗浄カップラーにおいて、基本カップラーを洗浄カップラーと結合したとき、基本カップラーの結合部の内周壁と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁は実質面一になるように構成されている態様のものである。
また、本発明のより好ましい態様は、上記の一組の塗料・洗浄カップラーにおいて、案内コーンの外周面は、基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態において基本カップラーの結合部の内周壁および洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁に対応する形状を有する態様のものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本カップラー、塗料カップラーおよび洗浄カップラーよりなる組合せに関する。
基本カップラーは、筒碗形状の結合部を備え、雄型の塗料カップラーとまた雌型の洗浄カップラーとも結合・解除することができる雌雄併有型のカップラーである。このカップラーは、その内部に、塗装機等と接続するための塗料通路を結合部（筒碗）の底に臨むように形成するともに、該通路の開閉を為すための弁機構（例えばニードル弁機構）を通常備えている。結合部の内周壁は、開口断面積が入口より底にかけて増大するように、中心線に対して斜めになっている側壁がより好ましいが、中心線に対して平行となっている側壁でもよい。また結合部の内周壁は、漏出した塗料を一時的に溜めて結合部の外に流出させないための塗料溜り部を、より好ましくは底または底寄りの部位にて一周にわたって、形成している。塗料溜り部の容積は、塗料の漏出量を考慮し、その量よりもより多い容積に決定されべきである。
塗料カップラーは、塗料吐出口を先端に有する細長い雄型結合部を備えたカップラーであり、この雄型結合部を基本カップラーの結合部の中に挿入することにより、基本カップラーと結合することができ、反対に、雄型結合部を結合部内よりひき出すことにより、基本カップラーとの結合を解除することができる構成となっている。雄型結合部は、塗料吐出口の開閉を為すための弁機構（例えば逆止弁）を通常備えている。また、塗料カップラーと基本カップラーを結合する際、それら双方の中心線が必ずしも一直線になる状態で結合されるとは限らない。従って、これらカップラーの結合を円滑にするために、結合状態で、塗料カップラーの雄型結合部とその周囲の基本カップラーの結合部との間に、適当な遊び（隙間）が形成される構成とするのが、より好ましい。
洗浄カップラーは、洗浄用流体、つまりシンナー・エアの供給路がその内側に臨む碗形状の雌型結合部を備えたカップラーであり、この雌型結合部を基本カップラーの結合部に嵌合することにより、基本カップラーと結合することができ、反対に、雌型結合部を該結合部より取り外すことにより、基本カップラーとの結合を解除することができる構成となっている。また、洗浄カップラーは、洗浄用流体の流れを調整して目的とする部位に案内するための案内コーンを雌型結合部の内側に配設することにより、洗浄カップラーと基本カップラーが結合されているとき、洗浄用流体が、案内コーンの外周面と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁との間を通って、続いて案内コーンの外周面と基本カップラーの結合部の内周壁との間を通って流れ、最終的に、上記の塗料溜り部に導かれる構成となっている。即ち、案内コーンの配設は、洗浄カップラーより供給された洗浄用流体が基本カップラーの結合部（筒碗）の主に中心線付近を流れ、そして、漏出塗料が付着しやすいところの結合部の内周壁に沿っては洗浄用流体がほとんど流れないという現象が起きるのを有効に防止することができる。
この案内コーンの作用、つまり洗浄用流体を洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁に沿って続いて基本カップラーの結合部の内周壁に沿って流れるように誘導するという作用は、案内コーンの外周面が基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態において基本カップラーの結合部の内周壁および洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁に対応する形状を有するとき、洗浄用流体が確実に塗料溜り部に集中するようにその部分に導かれしかもほぼ均一な流速で流れるため、より効果的に発揮される。従って、案内コーンの外周面が基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態において基本カップラーの結合部の内周壁および洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁に対応する形状を有するという態様は、より好ましいものである。
また、塗料溜り部に溜った固化塗料を洗浄用流体でより有効に洗浄除去するには、洗浄用流体を、塗料溜り部の塗料に直接当るように、言わば衝突するように塗料溜り部に導き、その衝突の際の洗浄用流体の流速がより高いことが、重要である。この観点より、基本カップラーを洗浄カップラーと結合したとき、基本カップラーの結合部の内周壁と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁は実質面一になるように構成されているとき、洗浄用流体はほぼ直線的に流れ、そして塗料溜り部に直接かつ高い流速で当ることができるので、より好ましい。従って、基本カップラーを洗浄カップラーと結合したとき、基本カップラーの結合部の内周壁と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁は実質面一になるように構成されている態様は、より好ましいものである。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
本実施例は、多色少量塗装システム、即ち数多い色種の塗料を塗料カートリッジの形態にて少量の単位で貯蔵し、そして所要の塗料色の塗料カートリッジを選択的に塗装ロボットに移載し、続いて塗料カートリッジ内の塗料を塗装ロボットの塗装機に供給するという塗装システムに使用された例であり、より詳しくは、搭載された塗料カートリッジと塗装機とを接続するカップラーの組である。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。
【００１０】
図１３は、自動車ボディの塗装のための塗装ブース（図示せず）の中に配備された多色少量塗装システムを示す。同図に示すように、この塗装システムは、塗装ロボット３１と、その側方に配置された塗料カートリッジ３０・・のストック装置３２と、このストック装置３２の上方に配備された移載装置３３よりなり、数多くの塗料色の塗料を少量の単位で（塗料カートリッジ３０の形態で）ストック装置３２に貯蔵するとともに、それら塗料群の中から、塗装しようとする塗料色の塗料カートリッジ３０を、移載装置３３がストック装置３２より取り出して塗装ロボット３１に搭載し、続いて、その塗料色の塗料を塗装機（例えばベル型静電塗装機）３４に供給することにより、塗装ロボット３１による自動塗装を行なうものである。
ストック装置３２は、適当数の塗料カートリッジ３０・・を保持するエンドレスコンベア機構３５を備え、この機構３５の運転により、これら塗料カートリッジ３０・・を回し運びながら、所要の塗料色の塗料カートリッジ３０を移載装置３３による取出位置Ｔに運ぶことができる装置であって、さらに、この装置３２は、使用済みの塗料カートリッジ３０を回収する回収機構３６を併せて設けてなる。
移載装置３３は、塗料カートリッジ３０をストック装置３２より取り出し塗装ロボット３１に搭載する動作と、使用済み塗料カートリッジ３０を塗装ロボット３１からストック装置３２に回収する動作とを同時に為すための装置であって、２つのチャック手段３７ａ、３７ｂによりそれぞれ、塗料カートリッジ３０を掴持・解除し、そして、塗料カートリッジ３０を吊持しながら、移動体３８の往復動により塗装ロボット３１とストック装置３２との間で往復運搬するという動作をなす。
塗装ロボット３１は、コンベア機構３９によりワークの搬送方向に往復移動することができ、また、塗装機３４を旋回、変向する機構を備えており、これらの運動・動作により、ワークに対する自動塗装を為しうる構成となっている。
【００１１】
そして、本実施例の一組のカップラーが接続された少量塗料給送システム４０は、塗装ロボット３１の頭部（第２アームの後端部）に１枚の基板４１上に備えられている。
給送システム４０は、図８に示すように、移載装置３３の運転により塗料カートリッジ３０が基板４１上に搭載された後、該塗料カートリッジ３０内の塗料を塗料配管Ａを経て塗装ロボット３１の塗装機３４に給送するシステムであって、図９ないし図１２に参照されるように、塗料カートリッジ３０の保持手段４２、基本カップラー１、押出し手段４３、洗浄カップラー３および塗装・洗浄のための接続手段４４より構成される。なお、塗装機３４までの塗料配管Ａには、塗料色替装置（ＣＣＶ）４５、圧力センサ４６、および流量調節手段（ギアポンプ）４７などが接続されている。
保持手段４２は、搭載された塗料カートリッジ３０の周囲に前後左右の４か所において、それぞれ、保持アーム４８を、ヒンジピン４９を中心として回動自在に支持し、エアシリンダ装置５０を該保持アーム４８と接続して設けてなり、そして、シリンダ装置５０の運転により、図１２に詳しく示すように、保持アーム４８を回動させて、そのアーム４８によって塗料カートリッジ３０を上方より押え付けることができる構成となっている。従って、移載装置３３のチャック手段３７ａ、３７ｂが下降し、掴持する塗料カートリッジ３０を塗装ロボット３１内の搭載位置Ｕまで運搬してきたとき、保持手段４２の動作によって、運ばれてきた塗料カートリッジ３０は搭載位置Ｕに固く保持されるようになっている。
塗料カートリッジ３０は、図９に示すように、金属またはプラスチック製の略円筒形のカートリッジ本体の内に、合成樹脂製の塗料袋５１を詰め替え可能に装填してなる。塗料袋５１には、各々特定の塗料色の相対的に少量の塗料、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。そして、塗料カートリッジ３０は、その先端側には、塗料カップラー２（塗料袋５１と連通している）が接続され、また、その後端側には、エア注入口５２（カートリッジ本体の内部と連通している）を有する。
押出し手段４３は、塗料カートリッジ３０の後端側に備えられ、供給口５３より加圧エアが供給されるコネクタ５４と、コネクタ５４を矢印±ｒ方向に移動し（図８、図９）、塗料カートリッジ３０のエア流入口５２と結合および解除することができるエアシリンダ装置５５との組合せよりなり、そして、加圧エアをカートリッジ３０の本体内に注入し、その中の塗料袋５１を押し潰すことにより、塗料カートリッジ３０内の塗料をその先端側の塗料カップラー２より外に安定に押出すことができる。この場合、塗料カートリッジ３０内に注入されるエアの圧力の加減により、塗料カップラー２より流出する塗料の流量は、安定に調節することができる。
また、塗装・洗浄のための接続手段４４は、基本カップラー１と連係して備えられている。この接続手段４４は、据え付けた基本カップラー１を塗料カートリッジ３０の塗料カップラー２または洗浄カップラー３に向けて矢印±ｐ方向に移動（接近・離隔）させることができるエアシリンダ装置５６と、基本カップラー１を塗料カップラー２に対向する位置と洗浄カップラー３に対向する位置との間で矢印±ｑ方向に転置することができるエアシリンダ装置５７との組合せよりなる。従って、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１を塗料カートリッジ３０の塗料カップラー２と結合および解除することができ、かつ、シリンダ装置５７の運転により基本カップラー１を洗浄カップラー３と対向する位置に転置し、続いて、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１を洗浄カップラー３と結合および解除することができる構成となっている。
【００１２】
また、図１０に詳細に示すように、搭載される塗料カートリッジ３０の先端側には、基本カップラー１が備えられ、また、搭載位置Ｕの近くには、洗浄カップラー３が塗料カートリッジ３０と並列に備えられている。
ここで、基本カップラー１、洗浄カップラー３、および、上記した塗料カップラー２のそれぞれの構造を図１ないし図７に基づいて詳述する。
基本カップラー１は、図１、図２に示されるように、その本体６２に環部材２１を螺着することにより、筒碗形状の結合部４を備えた雌雄併有型のカップラーである。このカップラー１には、塗料通路９として、結合部４の底１６の中央に臨みそしてカップラー内部へと延びる通路９ａ、および、該通路９ａより側方に延びる通路９ｂが形成されている。この通路９ａ内には、ニードル弁２０が摺接自在に備えられ、これとともに、基本カップラー１の内部キャビティ２３には、ニードル弁２０のピストン２２が長手方向に摺動自在に備えられ、さらに、ピストン２２と基本カップラー１の本体内壁との間には、コイルバネ２４が介装されており、従って、ピストン２２の往復運動によって、ニードル弁２０が通路９ａ内を往復摺動し、結合部４と通路９ａとの連通口５９が開閉されうる構成となっている。なお、上記の通路９ｂは塗料配管Ａと接続されている。つまり基本カップラー１は塗料配管Ａを経て塗装ロボット３１の塗装機３４と連通している。
結合部４の内周壁１０は、開口断面積が入口より底１６にかけて増大するように、中心線に対して斜めに形成されている。そして、本例にあっては、結合部４の内周壁１０の底寄りの隅部位に、凹部状の塗料溜り部７が一周にわたって形成されている。塗料溜り部７は、漏出した塗料を一時的に溜めて結合部４の外に流出させないための部位である。
塗料カップラー２は、図５ないし図７に示すように、細長い雄型結合部５を備えたカップラーであって、その結合部５の先端に塗料吐出口１１を有し、かつ、その吐出口１１の開閉をなす逆止弁１９を内蔵している。従って、図６に示すように、雄型結合部５を基本カップラー１の結合部４の中に挿入することにより、基本カップラー１と結合することができ、反対に、雄型結合部５を結合部４内よりひき出すことにより、基本カップラー１との結合を解除することができる構成となっている。つまり、塗料カップラー２が雄型として基本カップラー１が雌型として結合および解除することができる構造となっている。なお、図７に示すように、塗料カップラー２と基本カップラー１を結合する際、それら双方の中心線ｘ、ｘ’が必ずしも一直線になる状態で結合されるとは限らない。そこで、これらカップラー１、２の結合を円滑にするために、結合形態において塗料カップラー２の雄型結合部５とその周囲の基本カップラー１の結合部４との間には、適当な遊び（隙間）６０が形成される構成となっている。
また、洗浄カップラー３は、図１、図２に示すように、その本体２５に環部材２６をシール材２７を介して螺着することにより、碗形状の雌型結合部６を備えたカップラーである。従って、洗浄カップラー３は、図２に示すように、雌型結合部６を基本カップラー１の結合部４に嵌合することにより、基本カップラー１と結合することができ、反対に、雌型結合部６を結合部４より取り外すことにより、基本カップラー１との結合を解除することができる構成となっている。つまり、基本カップラー１が雄型として洗浄カップラー３が雌型として結合および解除することができる構造となっている。
また、洗浄カップラー３の内部には、結合部６の内側に臨む洗浄用流体供給路１２が長手方向に形成されている。供給路１２は、流入口５８（図９、図１０）を介して洗浄用シンナーおよびエアの供給源（図示せず）と連通している。従って、洗浄カップラー３の結合部６内には、洗浄用のシンナーおよびエアが供給されうる構成となっている。
そして、雌型結合部６の内側には、略円錐形状の案内コーン８が配設されている。この案内コーン８は、洗浄用シンナー・エアの流れを調整し基本カップラー１の塗料溜り部７に案内するための部材であって、縦横二本の取付軸１３、１３の貫通によって、その外周面１５が内周壁１４と一定の隙間を作るように固定保持されている。従って、図２に明瞭に示すように、洗浄カップラー３と基本カップラー１が結合されているとき、洗浄用シンナー・エアが、案内コーン８の外周面１５と雌型結合部６の内周壁１４との間を通って、続いて案内コーン８の外周面１５と基本カップラー１の結合部４の内周壁１０との間を通って流れ、最終的に、塗料溜り部７に導かれる構成となっている。
しかも、本例にあっては、図２に図示するように、基本カップラー１と洗浄カップラー３を結合したとき、基本カップラー１の結合部４の内周壁１０と洗浄カップラー３の雌型結合部６の内周壁１４とが実質面一になるように構成されており、しかも、案内コーン８の外周面１５は、それらカップラー１、３の結合形態において結合部４の内周壁１０および雌型結合部６の内周壁１４に対応する形状を有する構成となっている。
【００１３】
以上のように、基本カップラー１は、雄型の塗料カップラー２と、また雌型の洗浄カップラー３とも結合・解除することができる。したがって、基本カップラー１と塗料カップラー２との結合・解除により、搭載された塗料カートリッジ３０は塗装機３４と接続可能となっており、また基本カップラー１と洗浄カップラー３との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々、基本カップラー１の内部より塗料配管Ａに供給可能となっている。
【００１４】
次に、本システムの一連の動作を説明する。まず、移載装置３３によって塗料カートリッジ３０が塗装ロボット３１内の搭載位置Ｕに運搬されてきたとき、最初に、保持アーム４８が回動し塗料カートリッジ３０を上方より押え付けることにより、保持手段４２が塗料カートリッジ３０を搭載位置Ｕに固定保持する。続いて、エアシリンダ装置５５の運転により、押出し手段４３のコネクタ５４が移動して塗料カートリッジ３０のエア流入口５２と結合する。これと同時に、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１が移動して塗料カートリッジ３０の塗料カップラー２と結合する。そして、加圧エアをエア流入口５２から塗料カートリッジ３０の本体３０内に注入することにより、塗料カートリッジ３０内の塗料が塗料カップラー２より基本カップラー１に安定に押出される。
この塗料の供給動作をより詳しく述べると、まず、基本カップラー１が＋ｐ方向に移動し（図１０）、塗料カップラー２と結合する。このとき、図６に示すように塗料カップラー２の雄型結合部５は基本カップラー１の結合部４の中に挿入し、結合部５の先端は結合部４の底１６と密着し、塗料通路９ａとの連通口５９は閉じられている。次いで、エア圧力によってニードル弁２０が矢印ｘ方向に移動して開くとともに、ニードル弁２０が塗料カップラー２の結合部５先端を押圧し、塗料カップラー２内に押し入れると、その逆止弁１９が開く（図６）。そして同時に、加圧エアがエア流入口５２から塗料カートリッジ３０内に注入されることにより、塗料袋５１内の塗料が押出され、矢印ｅで示すように塗料カップラー２より基本カップラー１の通路９ａ、続いて通路９ｂ、そして塗料配管Ａへと流出する。
カップラー１、２の結合の際、雄型結合部５の外面と結合部４の内周壁１０との間には隙間６０が形成されるので、塗料カップラー２と基本カップラー１との結合は、それらの中心線が一直線でなく多少ずれていても、容易に為すことができる。その反面、これらカップラー１、２の結合を解除する際には、結合部４内への塗料の漏出が生じる虞がある。しかし、結合部４内に漏出した塗料は、上記の塗料溜り部７に溜り、容易には結合部４外へ垂れ落ちない。
而して、塗料カートリッジ３０より流れ出た塗料は、塗料配管Ａに沿って、色替装置２３、ギアポンプ２５を経て塗装機３４に供給され、そして塗装ロボット３１による自動塗装がなされる。
【００１５】
塗装の完了後、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１が塗料カートリッジ３０の塗料カップラー２との結合を解除し、そして、シリンダ装置５７の運転により、基本カップラー１が＋ｑ方向に移動し洗浄カップラー３と対向する位置まで転置し、続いて、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１が移動して洗浄カップラー３と結合する。すると、洗浄用のシンナーおよび／またはエアが洗浄カップラー３より基本カップラー１の内部に供給され、そして塗料配管Ａへと流入し、これにより、配管Ａの洗浄がなされる。なお、この動作と同時に、エアシリンダ装置５５の運転により、コネクタ５４と塗料カートリッジ３０のエア流入口５２との結合が解除される。
この洗浄流体の供給動作をより詳しく述べると、まず、基本カップラー１が洗浄カップラー３と対向する位置に転置した後、＋ｐ方向に移動し（図１０）、洗浄カップラー３と結合する。このとき、図２に示すように、洗浄カップラー３の雌型結合部６は基本カップラー１の結合部４と嵌合し、シール材２７により密着する。次いで、エア圧力によってニードル弁２０が矢印ｘ方向に移動して開くと同時に、洗浄用のシンナーあるいはエアは、供給路１２を経て供給され、矢印ｆで示すように、案内コーン８と内周壁との間を通って、つまり洗浄カップラー３の雌型結合部６の内周壁１４に沿って続いて基本カップラー１の結合部４の内周壁１０に沿って流れ、そして、塗料溜り部７に集中するように導かれ、その後、塗料通路９（通路９ａ、通路９ｂ）そして塗料配管Ａへと流出する。
したがって、結合部４内で上記した塗料の漏出が発生したとしても、洗浄流体が塗料溜り部７に集中して流れるため、その溜り部７内に溜った塗料をうまく洗い流すことができる。しかも、本例にあっては、基本カップラー１と洗浄カップラー３との結合形態において結合部４の内周壁１０と雌型結合部６の内周壁１４とが実質面一になるように構成され、かつ、案内コーン８の外周面１５はそれら内周壁１０、１４に対応する形状を有しているので、溜り部７付近に付着した塗料を大変効果的に洗浄除去することができる。
【００１６】
以上のように、本システムにおいては、塗装ロボット３１に搭載された塗料カートリッジ３０内の塗料を塗装機３４まで自動的にしかも安定に給送することができ、また、塗装機３４までの塗料配管Ａを自動的に洗浄することもできる。
上記の例にあっては、塗料溜り部７は浅い凹部であったが、図３の変形例に示すように、より深い凹部の塗料溜り部１７を基本カップラー１の結合部４の内周壁１０と底１６との隅部位に形成してもよく、さらに図４のもう一つの変形例に示すように、大変深い凹部の塗料溜り部１８を基本カップラー１の結合部４の内周壁１０と底１６との隅部位に形成してもよく、要は、塗料溜り部の容積は、塗料の漏出量を考慮し、その量よりも、より多い容積に決定されていれば、十分である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、当該一組の塗料・洗浄カップラーを塗料の流路系に接続し、塗料および洗浄用流体の供給機構とともに使用することにより、塗料流通の停止の際、塗料の漏出が結合部内に生じたとしても、その漏出塗料を、ひき続いて行なう洗浄によって完全に除去することができ、塗料の外への垂れ落ちおよび結合部内の固化残留を有効に防止する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】本発明の実施例における基本カップラーおよび洗浄カップラーの組を示す断面図である。
【図２】図１に図示された基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態を示す断面図である。
【図３】変形例における基本カップラーおよび洗浄カップラーの組を示す断面図（基本カップラーについては部分断面図）である。
【図４】もう一つの変形例における基本カップラーおよび洗浄カップラーの組を示す断面図（基本カップラーについては部分断面図）である。
【図５】本発明の実施例における基本カップラーおよび塗料カップラーの組を示す正面図（基本カップラーについては一部断面を含む）である。
【図６】図５に図示された基本カップラーと塗料カップラーとの結合形態を示す断面図である。
【図７】図５に図示された基本カップラーおよび塗料カップラーの組について結合の際の偏位を示す図である。
【図８】実施例の一組のカップラーが適用された少量塗料給送システム、および、これより塗装機までの塗料通路系を示す概略図である。
【図９】図８に示された少量塗料給送システムを詳細に示す平面図（塗料カートリッジの内部断面を含む）である。
【図１０】図９に図示された少量塗料給送システムの中、実施例の一組のカップラーが接続された部位付近を拡大して示す平面図である。
【図１１】図９に図示された少量塗料給送システムを示す正面図である。
【図１２】図９に図示された少量塗料給送システムを矢印Ｓ方向より見た図である。
【図１３】図９の少量塗料給送システムが装備される多色少量塗装システムの全体を示す概略図である。
【符号の説明】
１基本カップラー
２塗料カップラー
３洗浄カップラー
４結合部
５雄型結合部
６雌型結合部
７塗料溜り部
８案内コーン
９塗料通路
１０内周壁
１１塗料吐出口
１２洗浄用流体供給路
１３固定軸
１４内周壁
１５外周面
１６底
１７塗料溜り部
１８塗料溜り部
１９逆止弁
２０ニードル弁
ｅ塗料の流れ
ｆ洗浄用流体の流れ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a coupler used by being connected to a flow path system of paint, and in particular, by changing the coupling partner coupler, it is possible to clean the paint passage by thinner and air in addition to the circulation of the paint. It relates to a set of paint and cleaning couplers characterized by points.
The invention can be advantageously applied especially to multicolor low volume coating systems. That is, a set of paint / cleaning couplers according to the present invention is a part of the system, and is incorporated in a mechanism for feeding paint in an installed paint cartridge to a coating machine in a painting robot or an automatic painting apparatus. Can be used.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various multicolor coating systems, for example, paints of several to tens of colors, can be selectively supplied to coating machines such as painting robots in order to cope with the diversification of paint colors in the painting of automobile bodies, etc. A painting system has been proposed and developed. This kind of technology is referred to, for example, in Japanese Patent Publication No. 7-34882, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-83549, Japanese Utility Model Publication No. 4-46846, Japanese Utility Model Publication No. 4-46847.
Recently, it has been demanded that each automobile body can be painted with each paint color desired by each individual person who purchases the automobile. From this situation, the paint colors that can be used for painting automobile bodies are dozens or more, and the number of paints is increasing. Except for, the amount of paint used for each color has become relatively smaller.
However, the above-described conventional multicolor coating system is suitable for selectively supplying a relatively large amount of paint per color to a coating robot or the like.
Therefore, recently, there has been a demand for the development of a multicolor coating system that can selectively supply such a large number of colors of paint in smaller units to a coating machine such as a painting robot.
[0003]
Therefore, the present applicant has proposed a new multi-color low-volume coating system that can store a large number of color-type paints in small units and selectively supply the required color paint to a coating machine such as a painting robot. This was disclosed in Japanese Patent Application No. 9-158152, Japanese Patent Application No. 9-158153, Japanese Patent Application No. 9-158154, and Japanese Patent Application No. 9-158155.
The new multicolor low-volume coating system
An appropriate number of paint cartridges each filled with a small amount of paint of a paint color;
A stock apparatus having an endless conveyor mechanism in which an appropriate number of means for holding the paint cartridges in a detachable manner are assembled, and a large number of paint cartridges can be stored and transported;
A transfer device capable of removing a specific paint cartridge from a stock device, carrying it, and mounting it on a painting robot;
It consists of a painting robot or automatic painting device equipped with a mechanism that can push out the paint in the installed paint cartridge and feed it to the painting machine.
[0004]
In the above coating system, the feeding mechanism that extrudes the paint in the installed paint cartridge and feeds it to the painting robot or the coating machine of the automatic painting apparatus can automatically feed the paint stably, and Therefore, it is required that the paint passage can be automatically cleaned.
Accordingly, the present inventors, as a further improvement of this feeding mechanism, disclosed a low-volume paint feeding system disclosed in Japanese Patent Application No. 9-168048, that is,
Holding means for fixing and holding the paint cartridge at a mounting position in the painting robot or automatic painting apparatus;
A joint member provided on the paint outlet side of the paint cartridge and communicating with the coating machine through a predetermined paint passage;
An extruding means capable of stably extruding the paint in the paint cartridge from its outlet portion;
A connector member provided near the mounting position and supplied with cleaning thinner and air; and
The joint member is provided in association with the joint member, moves the joint member to be coupled to and released from the outlet portion of the paint cartridge, enables the paint cartridge to be connected to the coating machine, and transposes the joint member. A system has been proposed that includes a connecting means for painting / cleaning that can be connected to and released from the connector member to allow thinner and air to be supplied from the inside of the joint member to the paint passage.
More specifically, this system uses a male coupler at the outlet (tip connector) of the paint cartridge, as described in the examples of the specification of the above application, and thinner and air are used. The supplied connector member uses a female coupler, and the joint member that communicates with the coating machine is a tube-shaped part that can be connected to the male coupler and also connected to the female coupler. A male-female coupler with a coupling that can be used is used. A paint passage that communicates with the bottom surface of the coupling portion is formed inside the joint member (a male / female coupler), and a needle valve mechanism that opens and closes a communication port of the paint passage is provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described small amount paint feeding system may cause the following problems. When the joint member is coupled to the paint cartridge, the joint members are not necessarily coupled in a state where their center lines are in a straight line. Therefore, in order to make the joint between the joint member and the paint cartridge smoother, an appropriate play (gap) is generated between the joint portion of the joint member and the outlet portion of the paint cartridge outside the joint member. As such, it is more convenient to design the part design. However, such design design raises new problems. When releasing the joint between the joint member and the paint cartridge, the needle valve mechanism closes the communication port between the joint member joint and the paint passage. Even when the operation is normal, the paint may leak into the joint part of the joint member, although it is a small amount. In this case, the paint that has leaked out is due to the play (gap) described above. Then, it flows as it is, and after a while, hangs down from the joint portion of the joint member. In addition, the paint that leaks and solidifies and adheres to the inner peripheral wall of the joint portion is more frequently leaked of paint, and then the joint member is joined to the connector member and the inside of the joint portion is thinner and / or air. Even if it is washed with, it can be washed away incompletely and remains.
The above-described paint dripping and residue has been a problem that inevitably arises for the conventional coupler sets incorporated in the low-volume paint delivery system described above.
However, this problem is not a problem that occurs only in the pair of couplers incorporated in the above-described small-volume paint feeding system, but enables the distribution of the paint by coupling the couplers, and the thinner coupler can be changed by changing the other coupler. This is also a problem that arises in general for coupler sets that also allow the paint passages to be cleaned with air.
That is, for a set of couplers having both the functions of paint distribution and passage cleaning, even if the paint leaks when the paint distribution is stopped, the leaked paint can be completely removed by washing. It is generally required to have a structure that can effectively prevent sagging and residue.
[0006]
The present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem is that, even when paint leakage occurs in the joint portion when the paint distribution is stopped, the leaked paint is continued. It is an object of the present invention to provide a pair of paint / washing couplers that can be completely removed by washing, and can effectively prevent the paint from dripping out and the solidified residue in the joint.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, when the coupling between the coupler and the male coupler for paint is released by forming the paint reservoir on the inner peripheral wall of the coupling part of the male and female coupler, the paint that has leaked is temporarily stored. And the guide cone is disposed inside the coupling part of the female coupler for cleaning, so that the cleaning fluid (thinner) can be used at the time of cleaning, that is, at the stage where the male and female coupler is coupled with the female coupler. , Air) is guided to the paint reservoir, and thus, the stored leaked paint can be completely washed away.
Specifically, the present invention includes a cylindrical coupler-shaped coupling portion, a basic coupler having a paint passage facing the bottom of the coupling portion, and a male coupling portion that forms a paint discharge port at the tip of the elongated portion. A paint coupler capable of inserting the male coupling part into the coupling part of the basic coupler and coupling to the basic coupler, and a female coupling in which a cleaning fluid supply path faces the inside of the bowl-shaped part A coupler set comprising a cleaning coupler that can be coupled to the basic coupler by fitting the female coupling portion to the coupling portion of the basic coupler,
A paint reservoir is formed on the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler, and a guide cone is disposed inside the female coupling portion of the cleaning coupler so that the cleaning fluid is guided to the paint reservoir. It relates to a set of paint and cleaning couplers.
In a more preferred aspect of the present invention, in the set of paint / cleaning couplers described above, when the basic coupler is coupled to the cleaning coupler, the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the inner circumferential wall of the female coupling portion of the cleaning coupler are substantially The embodiment is configured to be flush with each other.
According to a more preferred aspect of the present invention, in the set of paint / cleaning couplers described above, the outer peripheral surface of the guide cone is formed by connecting the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the cleaning coupler in the coupling configuration of the basic coupler and the cleaning coupler. This is a mode having a shape corresponding to the inner peripheral wall of the female coupling portion.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination comprising a basic coupler, a paint coupler and a cleaning coupler.
The basic coupler is a male / female coupler that includes a cylindrical hook-shaped coupling portion and can be coupled / released with both a male paint coupler and a female cleaning coupler. In this coupler, a paint passage for connecting to a coating machine or the like is formed in the coupler so as to face the bottom of the coupling portion (cylinder rod), and a valve mechanism (for example, a needle valve mechanism) for opening and closing the passage is formed. ) Is usually provided. The inner peripheral wall of the coupling portion is more preferably a side wall that is inclined with respect to the center line so that the opening cross-sectional area increases from the entrance to the bottom, but may be a side wall that is parallel to the center line. Further, the inner peripheral wall of the coupling portion forms a paint reservoir for temporarily collecting leaked paint and preventing it from flowing out of the coupling portion, more preferably at the bottom or near the bottom over the entire circumference. The volume of the paint reservoir should be determined to be larger than that amount in consideration of the amount of paint leakage.
The paint coupler is a coupler with an elongated male coupling part having a paint discharge port at the tip, and can be coupled to the basic coupler by inserting the male coupling part into the coupling part of the basic coupler. On the contrary, by pulling out the male coupling part from the coupling part, the coupling with the basic coupler can be released. The male coupling portion is usually provided with a valve mechanism (for example, a check valve) for opening and closing the paint discharge port. Further, when the paint coupler and the basic coupler are coupled, the center lines of both are not necessarily coupled in a straight line. Therefore, in order to facilitate the coupling of these couplers, an appropriate play (gap) is formed between the male coupling portion of the paint coupler and the coupling portion of the surrounding basic coupler in the coupled state. More preferably.
The cleaning coupler is a coupler having a bowl-shaped female coupling part facing the inside of the cleaning fluid, that is, the thinner air supply path, and this female coupling part is fitted to the coupling part of the basic coupler. Thus, it can be coupled with the basic coupler, and conversely, the coupling with the basic coupler can be released by removing the female coupling portion from the coupling portion. Further, the cleaning coupler is connected to the basic coupler by arranging a guide cone for adjusting the flow of the cleaning fluid and guiding it to a target site inside the female coupling portion. When the cleaning fluid passes between the outer peripheral surface of the guide cone and the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler, then the cleaning fluid passes between the outer peripheral surface of the guide cone and the inner peripheral wall of the basic coupler coupling portion. It is configured to flow through and finally be guided to the paint reservoir. In other words, the guide cone is arranged so that the cleaning fluid supplied from the cleaning coupler flows mainly in the vicinity of the center line of the connecting portion (cylinder rod) of the basic coupler, and the connecting portion where the leaked paint easily adheres. It is possible to effectively prevent the phenomenon that the cleaning fluid hardly flows along the inner peripheral wall.
The action of the guide cone, that is, the action of guiding the cleaning fluid to flow along the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler and then along the inner peripheral wall of the basic coupler coupling portion, When the surface has a shape corresponding to the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler in the coupling configuration of the basic coupler and the cleaning coupler, the cleaning fluid is reliably concentrated in the paint reservoir. Thus, since it is guided to that portion and flows at a substantially uniform flow rate, it is more effectively exhibited. Therefore, it is more preferable that the outer peripheral surface of the guide cone has a shape corresponding to the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler in the coupling configuration of the basic coupler and the cleaning coupler. It is.
Also, in order to more effectively wash and remove the solidified paint collected in the paint reservoir with the cleaning fluid, the cleaning fluid is guided to the paint reservoir so that it directly hits the paint in the paint reservoir. It is important that the flow rate of the cleaning fluid during the collision is higher. From this point of view, when the basic coupler is coupled with the cleaning coupler, the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler are configured to be substantially flush with each other. Is more preferred because it flows almost linearly and can hit the paint reservoir directly and at a high flow rate. Therefore, when the basic coupler is combined with the cleaning coupler, an aspect in which the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler and the inner peripheral wall of the female coupling portion of the cleaning coupler are substantially flush with each other is more preferable. is there.
[0009]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
This embodiment is a multi-color low-volume coating system, that is, a large number of different types of paint are stored in small units in the form of a paint cartridge, and the required paint-color paint cartridge is selectively transferred to a painting robot. Next, it is an example used in a painting system in which the paint in the paint cartridge is supplied to the painting machine of the painting robot. More specifically, it is a set of couplers connecting the installed paint cartridge and the painting machine. This embodiment is a non-limiting example, and it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
[0010]
FIG. 13 shows a multicolor low volume painting system deployed in a painting booth (not shown) for painting automobile bodies. As shown in the figure, this painting system includes a painting robot 31, a stock device 32 for a paint cartridge 30... Disposed on its side, and a transfer device 33 arranged above the stock device 32. Thus, a large number of paint colors are stored in the stock unit 32 in a small unit (in the form of the paint cartridge 30), and the paint color paint cartridge 30 to be painted is transferred from the paint group. The device 33 is taken out from the stock device 32 and mounted on the painting robot 31, and then the paint color is supplied to a painting machine (for example, a bell-type electrostatic painting machine) 34, whereby automatic painting by the painting robot 31 is performed. To do.
The stock apparatus 32 includes an endless conveyor mechanism 35 that holds an appropriate number of paint cartridges 30..., And the paint cartridges 30 of a required paint color are moved while the paint cartridges 30. The device 32 can be transported to the take-out position T by the transfer device 33. The device 32 further includes a collection mechanism 36 for collecting the used paint cartridge 30.
The transfer device 33 is a device for simultaneously performing the operation of taking out the paint cartridge 30 from the stock device 32 and mounting it on the painting robot 31 and the operation of collecting the used paint cartridge 30 from the painting robot 31 to the stock device 32. Then, the paint cartridge 30 is held and released by the two chuck means 37a and 37b, respectively, and the movable body 38 is reciprocated between the coating robot 31 and the stock device 32 while the paint cartridge 30 is suspended. It moves by reciprocating.
The painting robot 31 can reciprocate in the workpiece conveyance direction by the conveyor mechanism 39, and is provided with a mechanism for turning and turning the coating machine 34. By these movements and operations, automatic painting of the workpiece is performed. It is a possible configuration.
[0011]
A small amount paint feeding system 40 to which a pair of couplers of this embodiment is connected is provided on one substrate 41 at the head of the painting robot 31 (the rear end of the second arm).
As shown in FIG. 8, after the coating material cartridge 30 is mounted on the substrate 41 by the operation of the transfer device 33, the feeding system 40 moves the coating material in the coating material cartridge 30 through the coating material piping A to the coating robot 31. A system for feeding to a coating machine 34, as shown in FIGS. 9 to 12, for holding means 42 of the paint cartridge 30, basic coupler 1, pushing means 43, cleaning coupler 3, and for coating and cleaning. The connecting means 44 is configured. A paint color changing device (CCV) 45, a pressure sensor 46, a flow rate adjusting means (gear pump) 47, and the like are connected to the paint pipe A to the coating machine 34.
The holding means 42 supports the holding arm 48 so as to be rotatable around the hinge pin 49 at four positions, front, rear, left and right, around the mounted paint cartridge 30, and the air cylinder device 50 is held by the holding arm 48. The configuration is such that the holding arm 48 can be rotated by the operation of the cylinder device 50 and the paint cartridge 30 can be pressed from above by the arm 48 as shown in detail in FIG. It has become. Accordingly, when the chuck means 37a, 37b of the transfer device 33 is lowered and the gripping paint cartridge 30 is transported to the mounting position U in the paint robot 31, the paint cartridge carried by the operation of the holding means 42 is carried out. 30 is firmly held at the mounting position U.
As shown in FIG. 9, the paint cartridge 30 is configured such that a paint bag 51 made of synthetic resin is refillably loaded in a substantially cylindrical cartridge body made of metal or plastic. The paint bag 51 is filled with a relatively small amount of paint of a specific paint color, for example, an amount of paint required for that color in the painting of one work piece. The coating material cartridge 30 is connected to the coating material coupler 2 (communication with the coating material bag 51) at the front end side thereof, and is connected to the air inlet 52 (communication with the inside of the cartridge main body) at the rear end side thereof. Have).
The push-out means 43 is provided on the rear end side of the paint cartridge 30 and moves the connector 54 in the arrow ± r directions (FIGS. 8 and 9). It consists of a combination with an air cylinder device 55 that can be connected to and released from the air inlet 52 of the cartridge 30, and injects pressurized air into the main body of the cartridge 30 to crush the paint bag 51 therein. As a result, the paint in the paint cartridge 30 can be stably pushed out of the paint coupler 2 on the tip side. In this case, the flow rate of the paint flowing out from the paint coupler 2 can be stably adjusted by adjusting the pressure of the air injected into the paint cartridge 30.
Further, a connecting means 44 for painting and cleaning is provided in conjunction with the basic coupler 1. The connecting means 44 includes an air cylinder device 56 capable of moving (approaching / separating) the installed basic coupler 1 in the direction of arrow ± p toward the paint coupler 2 or the cleaning coupler 3 of the paint cartridge 30, and the basic coupler 1. Are combined with an air cylinder device 57 that can be displaced in the direction of the arrow ± q between a position facing the paint coupler 2 and a position facing the cleaning coupler 3. Therefore, the basic coupler 1 can be coupled to and released from the paint coupler 2 of the paint cartridge 30 by the operation of the cylinder device 56, and the basic coupler 1 is transferred to a position facing the cleaning coupler 3 by the operation of the cylinder device 57. Subsequently, the basic coupler 1 can be connected to and released from the cleaning coupler 3 by the operation of the cylinder device 56.
[0012]
Further, as shown in detail in FIG. 10, the basic coupler 1 is provided on the tip side of the paint cartridge 30 to be mounted, and the cleaning coupler 3 is in parallel with the paint cartridge 30 near the mounting position U. Is provided.
Here, the structures of the basic coupler 1, the cleaning coupler 3, and the paint coupler 2 will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the basic coupler 1 is a male / female coupler having a tubular hook-shaped coupling portion 4 by screwing a ring member 21 to a main body 62 thereof. The coupler 1 is formed with a passage 9a that faces the center of the bottom 16 of the coupling portion 4 and extends into the coupler, and a passage 9b that extends laterally from the passage 9a. A needle valve 20 is slidably provided in the passage 9a, and a piston 22 of the needle valve 20 is slidable in the longitudinal direction in the internal cavity 23 of the basic coupler 1, A coil spring 24 is interposed between the piston 22 and the inner wall of the basic coupler 1. Accordingly, the reciprocating motion of the piston 22 causes the needle valve 20 to reciprocate in the passage 9 a, and The communication port 59 with the passage 9a can be opened and closed. The passage 9b is connected to the paint pipe A. That is, the basic coupler 1 communicates with the coating machine 34 of the coating robot 31 through the paint pipe A.
The inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 is formed obliquely with respect to the center line so that the opening cross-sectional area increases from the inlet toward the bottom 16. In this example, a concave-shaped paint reservoir portion 7 is formed over the entire corner portion of the coupling portion 4 near the bottom of the inner peripheral wall 10. The paint reservoir 7 is a part for temporarily storing the leaked paint and preventing it from flowing out of the coupling part 4.
As shown in FIGS. 5 to 7, the paint coupler 2 is a coupler provided with an elongated male coupling portion 5, and has a coating material discharge port 11 at the tip of the coupling portion 5, and the discharge port 11. A check valve 19 that opens and closes is incorporated. Therefore, as shown in FIG. 6, the male coupling part 5 can be coupled with the basic coupler 1 by inserting it into the coupling part 4 of the basic coupler 1, and conversely, the male coupling part 5 is coupled. By pulling out from the inside of the part 4, the connection with the basic coupler 1 can be released. That is, the paint coupler 2 can be connected and released as a male mold and the basic coupler 1 as a female mold. As shown in FIG. 7, when the paint coupler 2 and the basic coupler 1 are coupled, the center lines x and x ′ of the two are not necessarily coupled in a straight line. Therefore, in order to facilitate the coupling of the couplers 1 and 2, an appropriate play (gap between the male coupling portion 5 of the paint coupler 2 and the coupling portion 4 of the surrounding basic coupler 1 in the coupling configuration is provided. ) 60 is formed.
As shown in FIGS. 1 and 2, the cleaning coupler 3 is a coupler provided with a bowl-shaped female coupling portion 6 by screwing a ring member 26 to a main body 25 via a sealing material 27. is there. Accordingly, the cleaning coupler 3 can be coupled to the basic coupler 1 by fitting the female coupling portion 6 to the coupling portion 4 of the basic coupler 1, as shown in FIG. By detaching the part 6 from the coupling part 4, the coupling with the basic coupler 1 can be released. That is, the basic coupler 1 can be connected and released as a male mold and the cleaning coupler 3 as a female mold.
Further, a cleaning fluid supply path 12 facing the inside of the coupling portion 6 is formed in the cleaning coupler 3 in the longitudinal direction. The supply path 12 communicates with a cleaning thinner and an air supply source (not shown) via an inflow port 58 (FIGS. 9 and 10). Accordingly, cleaning thinner and air can be supplied into the coupling portion 6 of the cleaning coupler 3.
A substantially cone-shaped guide cone 8 is disposed inside the female coupling portion 6. The guide cone 8 is a member for adjusting the flow of the cleaning thinner air and guiding it to the paint reservoir 7 of the basic coupler 1, and the outer peripheral surface of the guide cone 8 by passing through the two mounting shafts 13 and 13. 15 is fixedly held so as to form a certain gap with the inner peripheral wall 14. Therefore, as clearly shown in FIG. 2, when the cleaning coupler 3 and the basic coupler 1 are coupled, the cleaning thinner air is allowed to flow between the outer peripheral surface 15 of the guide cone 8 and the inner peripheral wall 14 of the female mold joint 6. Between the outer peripheral surface 15 of the guide cone 8 and the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 of the basic coupler 1 and finally led to the paint reservoir 7. Yes.
Moreover, in this example, as shown in FIG. 2, when the basic coupler 1 and the cleaning coupler 3 are coupled, the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 of the basic coupler 1 and the female coupling portion 6 of the cleaning coupler 3. Further, the outer peripheral surface 15 of the guide cone 8 is configured so that the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 and the female coupling portion are in the coupled form of the couplers 1 and 3. 6 has a shape corresponding to the inner peripheral wall 14.
[0013]
As described above, the basic coupler 1 can be coupled to and released from the male paint coupler 2 and the female cleaning coupler 3. Therefore, the mounted paint cartridge 30 can be connected to the coating machine 34 by coupling / releasing the basic coupler 1 and the paint coupler 2, and thinner by coupling / releasing the basic coupler 1 and the cleaning coupler 3. And air can be supplied to the paint pipe A from the inside of the basic coupler 1.
[0014]
Next, a series of operations of this system will be described. First, when the coating material cartridge 30 is transported to the mounting position U in the painting robot 31 by the transfer device 33, first, the holding arm 48 rotates to hold the coating material cartridge 30 from above, thereby holding means 42. The paint cartridge 30 is fixedly held at the mounting position U. Subsequently, the operation of the air cylinder device 55 causes the connector 54 of the pushing means 43 to move and couple with the air inlet 52 of the paint cartridge 30. At the same time, the basic coupler 1 is moved and coupled with the paint coupler 2 of the paint cartridge 30 by the operation of the cylinder device 56. Then, by injecting pressurized air into the main body 30 of the paint cartridge 30 from the air inlet 52, the paint in the paint cartridge 30 is stably extruded from the paint coupler 2 to the basic coupler 1.
The paint supply operation will be described in more detail. First, the basic coupler 1 moves in the + p direction (FIG. 10) and is coupled to the paint coupler 2. At this time, as shown in FIG. 6, the male coupling portion 5 of the paint coupler 2 is inserted into the coupling portion 4 of the basic coupler 1, and the tip of the coupling portion 5 is in close contact with the bottom 16 of the coupling portion 4. The communication port 59 with 9a is closed. Next, the needle valve 20 is moved and opened in the direction of the arrow x by the air pressure, and when the needle valve 20 presses the tip of the coupling portion 5 of the paint coupler 2 and pushes it into the paint coupler 2, the check valve 19 is turned on. Open (Figure 6). At the same time, pressurized air is injected into the paint cartridge 30 from the air inlet 52, so that the paint in the paint bag 51 is pushed out, and the passage 9a of the basic coupler 1 from the paint coupler 2 as shown by the arrow e, Subsequently, it flows out to the passage 9b and the paint pipe A.
When coupling the couplers 1 and 2, a gap 60 is formed between the outer surface of the male coupling portion 5 and the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4, so that the coupling between the paint coupler 2 and the basic coupler 1 Even if the center line is not a straight line but slightly deviated, it can be easily done. On the other hand, when the coupling between these couplers 1 and 2 is released, there is a possibility that paint may leak into the coupling portion 4. However, the paint leaked into the joint portion 4 is collected in the paint reservoir 7 and does not easily drip out of the joint portion 4.
Thus, the paint flowing out from the paint cartridge 30 is supplied to the coating machine 34 through the color changing device 23 and the gear pump 25 along the paint pipe A, and is automatically applied by the coating robot 31.
[0015]
After the completion of painting, the basic coupler 1 is released from the coupling with the paint coupler 2 of the paint cartridge 30 by the operation of the cylinder device 56, and the basic coupler 1 is moved in the + q direction by the operation of the cylinder device 57, and the cleaning coupler. Then, the basic coupler 1 is moved and coupled with the cleaning coupler 3 by the operation of the cylinder device 56. Then, cleaning thinner and / or air is supplied from the cleaning coupler 3 into the basic coupler 1 and flows into the paint pipe A, whereby the pipe A is cleaned. Simultaneously with this operation, the connection between the connector 54 and the air inlet 52 of the paint cartridge 30 is released by the operation of the air cylinder device 55.
The cleaning fluid supply operation will be described in more detail. First, the basic coupler 1 is moved to a position facing the cleaning coupler 3, then moved in the + p direction (FIG. 10), and coupled to the cleaning coupler 3. At this time, as shown in FIG. 2, the female coupling portion 6 of the cleaning coupler 3 is fitted with the coupling portion 4 of the basic coupler 1 and is in close contact with the sealing material 27. Next, at the same time as the needle valve 20 moves and opens in the direction of the arrow x by the air pressure, cleaning thinner or air is supplied through the supply path 12, and as shown by the arrow f, the guide cone 8 and the inner peripheral wall Between them, that is, along the inner peripheral wall 14 of the female coupling portion 6 of the cleaning coupler 3, and then along the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 of the basic coupler 1, and concentrate in the paint reservoir 7. And then flows out into the paint passage 9 (passage 9a, passage 9b) and the paint pipe A.
Therefore, even if the above-described leakage of the paint occurs in the coupling portion 4, the cleaning fluid concentrates on the paint reservoir 7 and flows, so that the paint accumulated in the reservoir 7 can be washed away well. In addition, in this example, the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 and the inner peripheral wall 14 of the female coupling portion 6 are configured to be substantially flush with each other in the coupling configuration of the basic coupler 1 and the cleaning coupler 3. In addition, since the outer peripheral surface 15 of the guide cone 8 has a shape corresponding to the inner peripheral walls 10 and 14, the paint adhering to the vicinity of the reservoir portion 7 can be cleaned and removed very effectively.
[0016]
As described above, in this system, the paint in the paint cartridge 30 mounted on the paint robot 31 can be automatically and stably fed to the paint machine 34, and the paint pipe to the paint machine 34 can be supplied. A can also be cleaned automatically.
In the above example, the paint reservoir 7 is a shallow recess. However, as shown in the modified example of FIG. 3, the deeper recess paint reservoir 17 is connected to the inner peripheral wall 10 of the coupling portion 4 of the basic coupler 1. 4 may be formed at a corner portion between the inner wall 10 and the bottom of the coupling portion 4 of the basic coupler 1 as shown in another modification of FIG. It is sufficient if the volume of the paint reservoir is determined to be larger than that amount in consideration of the amount of paint leakage.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the set of paint / cleaning coupler is connected to the paint flow path system and used together with the paint / cleaning fluid supply mechanism, thereby stopping the paint distribution. Even if leakage of paint occurs in the joint, the leaked paint can be completely removed by subsequent cleaning, effectively preventing the paint from dripping out and solidifying residue in the joint. The effect that it can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a set of a basic coupler and a cleaning coupler in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a coupling configuration of the basic coupler and the cleaning coupler illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view (a partial cross-sectional view of a basic coupler) showing a set of a basic coupler and a cleaning coupler in a modified example.
FIG. 4 is a cross-sectional view (a partial cross-sectional view of the basic coupler) showing a set of a basic coupler and a cleaning coupler in another modified example.
FIG. 5 is a front view showing a set of a basic coupler and a paint coupler in an embodiment of the present invention (the basic coupler includes a partial cross section).
6 is a cross-sectional view illustrating a coupling configuration of the basic coupler and the paint coupler illustrated in FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a deviation at the time of coupling for the set of the basic coupler and the paint coupler illustrated in FIG. 5;
FIG. 8 is a schematic view showing a small amount paint feeding system to which a set of couplers of an embodiment is applied, and a paint passage system from there to a coating machine.
9 is a plan view (including an internal cross section of a paint cartridge) showing in detail the low-volume paint feed system shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is an enlarged plan view showing the vicinity of a portion to which a pair of couplers of an embodiment is connected in the small amount paint feeding system shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a front view showing the small amount paint feeding system shown in FIG. 9;
12 is a view of the small amount paint feeding system shown in FIG. 9 as seen from the direction of arrow S. FIG.
13 is a schematic view showing the whole of a multicolor small quantity coating system equipped with the small quantity paint feeding system of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1 Basic coupler
2 Paint coupler
3 Washing coupler
4 joints
5 Male joint
6 Female joint
7 Paint reservoir
8 guide cone
9 Paint passage
10 Inner wall
11 Paint outlet
12 Fluid supply path for cleaning
13 Fixed shaft
14 Inner wall
15 Outer surface
16 Bottom
17 Paint reservoir
18 Paint reservoir
19 Check valve
20 Needle valve
e Flow of paint
f Flow of cleaning fluid

Claims

A tubular coupler-shaped coupling portion, a basic coupler having a paint passage facing the bottom of the coupling portion, and a male coupling portion that forms a paint discharge port at the tip of the elongated portion, the male coupling portion being the basic A coating coupler that can be inserted into the coupling portion of the coupler and coupled to the basic coupler; and a female coupling portion that has a bowl-shaped portion with a cleaning fluid supply path facing inside thereof, the female coupling portion A coupler set comprising a cleaning coupler that can be fitted to a coupling portion of the basic coupler and coupled to the basic coupler,
A paint reservoir is formed on the inner peripheral wall of the coupling portion of the basic coupler, and a guide cone is disposed inside the female coupling portion of the cleaning coupler so that the cleaning fluid is guided to the paint reservoir. A set of paint and cleaning couplers.

2. The set of paints according to claim 1, wherein when the basic coupler is coupled to the cleaning coupler, the inner circumferential wall of the coupling portion and the inner circumferential wall of the female coupling portion are substantially flush with each other. Cleaning coupler.

The outer peripheral surface of the said guide cone has a shape corresponding to the inner peripheral wall of the said coupling | bond part and the inner peripheral wall of the said female type | mold coupling | bond part in the coupling | bonding form of the said basic coupler and the said cleaning coupler. A pair of paint and cleaning couplers.