JP3823277B2 - 少量塗料給送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の色の塗料を塗料カートリッジの形態で貯蔵しかつ所要の塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載し塗料をその塗装機に供給する多色少量塗装システムに関し、より詳しくは、その多色少量塗装システムの一部であって、塗装ロボット等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少量塗料給送システムに関する。
【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考案されたところのいくつかの多色塗装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】
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22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に選択的に供給する場合に適するものであった。しかし、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求められている。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。したがって、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。しかし、これまでに開発された従来の多色塗装システムは、いずれも、この要求を十分に満たすことができないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、かかる背景の下、従来の多色塗装技術をさらに改良するべく、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、それを他の特許出願において開示した。
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。
【０００５】
ところで、塗装ロボットとか自動塗装装置を用いて自動塗装をなす場合において、その塗装を確実でかつ安定したものとするためには、塗装機からの塗料の吐出または噴霧は安定に自動制御することができるものであることが一般に要求される。
従って、上記の多色少量塗装システムにあっても同様に、塗装機からの塗料吐出量が安定していること、言い換えると、塗料を塗料カートリッジ内から塗装機に安定に給送することができることが、求められる。
【０００６】
また、本発明者が提案した多色少量塗装システムは、ある塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載し、そしてその塗料色の塗装が完了した後、該塗料カートリッジを回収し、次いで、別の異なる塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボット等に搭載して、その塗料色の塗装を行ない、そして、この一連の動作を繰り返すものである。
すなわち、本塗装システムにあっては、運転の間、種々の異なる塗料色の塗料カートリッジが次々と塗装ロボット等に搭載され、塗装に用いられる。従って、塗料カートリッジの交換（色替え）の間に、シンナーおよびエアにより塗料流路の洗浄をする必要がある。
しかるに、塗装ロボットおよび自動塗装装置は一般に、運転時において作業者の立ち入りが制限されるところの塗装ブース内に設置される。
したがって、上記の多色少量塗装システムにおいては、搭載された塗料カートリッジから塗装ロボットまたは自動塗装装置の塗装機までの塗料の自動給送とともに、その塗料流路を自動的に洗浄することができるものであることが求められる。
【０００７】
本発明は、上述の要求に応えるべく為されたものであって、その課題とするところは、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まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、その塗料給送路を自動的に洗浄することもできる少量塗料給送システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塗装機と連通するジョイント部材を、搭載された塗料カートリッジの出口端部と結合可能に備え、これとともに、エアの圧入等によって塗料カートリッジ内の塗料を該出口端部より前記ジョイント部材内に安定に押出しうる構成とし、さらに、洗浄用シンナー・エアを前記ジョイント部材の内部に流入し得る構成としたものである。
【０００９】
より明確に述べると、本発明は、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システムであって、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、所定の塗料流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、前記ジョイント部材と連係して備えられ、まず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して該塗料カートリッジ内の塗料を該ジョイント部材の内部より前記塗料流路に供給し、前記塗装機による塗装の終了後、該ジョイント部材と該塗料カートリッジの出口部との結合を解除し、続いて該ジョイント部材を転置し前記コネクタ部材と結合してシンナーおよびエアを該ジョイント部材の内部より該塗料流路に供給し、該ジョイント部材及び該塗料流路の洗浄終了後、該ジョイント部材と該コネクタ部材との結合を解除するという一連の動作をなす塗装・洗浄のための接続手段とを備えてなる、少量塗料給送システムに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の少量塗料給送システムは、上記した多色少量塗装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備えられる。
本システムは、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システムであって、塗料カートリッジの保持手段、ジョイント部材、押出し手段、コネクタ部材および塗装・洗浄のための接続手段より構成される。これらの手段および部材は、例えば塗装ロボットの頭部、即ち第１アームの先端部または第２アームの後端部において、より好ましくは１枚の基板上に、一緒になって備えられる。
【００１１】
塗料カートリッジは、相対的に少量の塗料が入れられた二重構造の容器であって、例えば、略円筒形の金属またはプラスチック製のカートリッジ本体の中に、筒形の塗料袋（合成樹脂製）を詰め替え可能に装填してなる。この塗料カートリッジは、その先端側に塗料の出口部を有し、そして、その後端側より、外圧力を加えたとき、例えばエアをカートリッジ内に圧入したとき、カートリッジ内の塗料袋が押し潰され、塗料がカートリッジの出口部より外に押し出される構造を備えてなる。
塗料カートリッジには、各々特定の塗料色（例えば、自動車の購入者たる各個人が希望するそれぞれ異なる塗料色）の少量の塗料が充填される。
【００１２】
保持手段は、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手段である。搭載位置は、塗料カートリッジを塗装ロボットの頭部等に搭載するべく定められた位置である。なお、多色少量塗装システムの移載装置の運転により、塗装しようとする塗料色の塗料カートリッジがストック装置より本システムの搭載位置まで運搬されてくる。
保持手段は、塗料カートリッジが塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載されている間常に、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、移載装置の例えばチャック手段による掴持動作によって、塗料カートリッジが容易に着脱されうるような構成のものであることが求められる。
この観点より、保持手段は例えば、搭載された塗料カートリッジの周囲にて回動自在に支持されたいくつかの保持アームと、これら保持アームを該塗料カートリッジが押え付けられるように回動させるエアシリンダ装置より構成される。エアシリンダ装置の代わりに、保持アームを塗料カートリッジが固定されるように付勢するバネ手段を採用してもよい。さらに、搭載位置にて塗料カートリッジを受け取りうる固定の収納枠を備えてもよい。
【００１３】
ジョイント部材は、搭載される塗料カートリッジの塗料出口側（先端側）に、内部の通路が所定の塗料流路を経て塗装ロボットまたは自動塗装装置の塗装機と連通するように備えられる。
そして、より好ましくは、このジョイント部材が塗料カートリッジの出口部と結合するときには、塗料の漏洩を防止する観点より、塗料カートリッジの出口部は雄型となる構造を有し、ジョイント部材は雌型となる構造を有する。また、より好ましくは、ジョイント部材がコネクタ部材と結合するときには、ジョイント部材の洗浄を完全なものにする観点より、ジョイント部材は雄型となる構造を有し、コネクタ部材は雌型となる構造を有する。
【００１４】
押出し手段は、例えば加圧エアを塗料カートリッジ内に注入して塗料カートリッジの中の塗料袋を押し潰すことにより、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手段である。
ここで、「安定に」とは、塗料カートリッジの出口部より流れ出る塗料の量について安定した制御が可能であることを意味する。例えば、塗料カートリッジ内に注入されるエアの圧力の高低加減により、塗料カートリッジの出口部より流出する塗料の流量が調節されうるような場合を指す。従って、塗料カートリッジ内の塗料を瞬時に外に放出し尽くす機構・手段は、本発明の押出し手段より除外される。なお、上記の安定した制御は、より容易でかつより精確である程、より好ましい。
押出し手段としては、例えば加圧エアが供給されるコネクタと、これを移動し塗料カートリッジのエア流入口と結合することができるエアシリンダ装置との組合せが利用できる。エア流入口は、その取付箇所について特に限定されないが、通常、塗料カートリッジの出口部と反対側に設けられる。
また、押出し手段としては、例えばプランジャを塗料カートリッジ内に押し入れ、塗料カートリッジの中の塗料袋を一端側より押し潰していくような機構も、利用できる。
【００１５】
コネクタ部材は、洗浄用のシンナーおよびエアが供給される部材であって、塗料カートリッジの搭載位置の近くに、好ましくは搭載された塗料カートリッジと並列に備えられる。
このコネクタ部材は、前記ジョイント部材と結合することができる構造、好ましくは雌型の構造を有する。
【００１６】
塗装・洗浄のための接続手段は、ジョイント部材と連係して備えられ、ジョイント部材を塗料カートリッジに対して移動（接近・離隔）させて、ジョイント部材を塗料カートリッジの出口部と結合および解除することができる手段であり、また、ジョイント部材を転置し、そしてこれをコネクタ部材に対して接近・離隔させて、コネクタ部材と結合および解除することができる手段である。
そして、ジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合・解除により、塗料カートリッジは塗装機と接続可能になっており、また、ジョイント部材とコネクタ部材との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々ジョイント部材の内部より塗料流路に供給可能になっている。
この接続手段は、例えば、ジョイント部材と塗料カートリッジの出口部およびコネクタ部材との結合・解除動作を為すエアシリンダ装置と、ジョイント部材の転置動作を為すエアシリンダ装置との組合せより構成される。エアシリンダ装置に代えて、そのような動作を電磁気的な作用力により行なう装置を利用することもできる。
【００１７】
塗装ロボットおよび自動塗装装置は、本発明の少量塗料給送システムを例えば塗装ロボットの頭部（第１アームの先端部または第２アームの後端部）に備えるとともに、該システムより塗料流路を経由して、装備された塗装機（例えばベル型静電塗装機）と接続する構造を有する。塗装機までの塗料流路には、一般に、塗料色替装置（ＣＣＶ）、流量調節手段（ギアポンプ）および内部液の排出のためのダンプバルブ、並びに必要により、洗浄用のシンナーバルブおよびエアバルブなどが接続される。
なお、塗装ロボットおよび自動塗装装置のその他の構成、例えばロボットのアームの回動、変向等の動作を為す機構については、特に限定されない。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１２は、本実施例の少量塗料給送システム１を備えた多色少量塗装システムを示す。同図に示すように、多色少量塗装システムは、塗装ロボット２と、その側方に配置された塗料カートリッジ３・・のストック装置４と、このストック装置４の上方に配備された移載装置５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３の形態で）ストック装置４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３を、移載装置５がストック装置４より取り出して塗装ロボット２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）６に供給することにより、塗装ロボット２による自動塗装を行なうものである。
ストック装置４は、適当数の塗料カートリッジ３・・を保持するエンドレスコンベア機構７を備え、この機構７の運転により、これら塗料カートリッジ３・・を回し運びながら、所要の塗料色の塗料カートリッジ３を移載装置５による取出位置２０に運ぶことができる装置である。さらに、ストック装置４は、使用済みの塗料カートリッジ３を回収する回収機構８をも併設してなる。
移載装置５は、塗料カートリッジ３をストック装置４より取り出し塗装ロボット２に搭載する動作と、使用済み塗料カートリッジ３を塗装ロボット２からストック装置４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９ａ、９ｂによりそれぞれ、塗料カートリッジ３を掴持・解除し、そして、塗料カートリッジ３を吊持しながら、移動体２１の往復動により塗装ロボット２とストック装置４との間で往復運搬するという動作をなす。
塗装ロボット２は、コンベア機構２２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６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。
【００２０】
そして、本実施例の少量塗料給送システム１は、塗装ロボット２の頭部（第２アームの後端部）に、１枚の基板１０上に一緒になって備えられている。
給送システム１は、図１に示すように、移載装置５の運転により塗料カートリッジ３が基板１０上に搭載された後、該塗料カートリッジ３内の塗料を、塗料流路Ａを経て塗装ロボット２の塗装機６に給送するシステムであって、図２ないし図４に参照されるように、塗料カートリッジ３の保持手段１１、ジョイント部材１２、押出し手段１３、コネクタ部材１４および塗装・洗浄のための接続手段１５より構成される。なお、塗装機６までの塗料流路Ａには、塗料色替装置（ＣＣＶ）２３、圧力センサ２４および流量調節手段（ギアポンプ）２５などが接続されている。
【００２１】
図２ないし図４に示すように、保持手段１１は、搭載された塗料カートリッジ３の周囲（前後左右の４か所）において、それぞれ、保持アーム２６を、ヒンジピン２７を中心として回動自在に支持し、エアシリンダ装置２８を該保持アーム２６と接続して設けてなり、そして、シリンダ装置２８の運転により、図４に詳細に示すように、保持アーム２６を回動させ、アーム２６により塗料カートリッジ３を上方より押え付けることができるように構成されている。
従って、移載装置５のチャック手段９ａ、９ｂが下降し、掴持する塗料カートリッジ３を塗装ロボット２内の搭載位置Ｂまで運搬してきたとき、保持手段１１の動作によって、搭載された塗料カートリッジ３は、搭載位置Ｂに固定保持されるようになっている。なお、図中、２９は、塗料カートリッジ３が搭載位置Ｂに存在するかどうかを検知するセンサであり、その情報は多色少量塗装システムの制御装置に送られる。
【００２２】
塗料カートリッジ３は、図５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３０の内に、合成樹脂製の塗料袋３１を詰め替え可能に装填してなる。塗料袋３１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。
この塗料カートリッジ３は、その先端側に、塗料の出口部３２（塗料袋３１と連通している）を有し、またその後端側に、エア注入口３３（カートリッジ本体３０の内部と連通している）を有する。
そして、本システム１は、押出し手段１３を塗料カートリッジ３の後端側に備えてなる。押出し手段１３は、供給口３４より加圧エアが供給されるコネクタ３５と、コネクタ３５を矢印±ｒ方向に移動し（図１）、塗料カートリッジ３のエア流入口３３と結合および解除することができるエアシリンダ装置３６との組合せよりなり、加圧エアをカートリッジ本体３０内に注入して塗料カートリッジ３の中の塗料袋３１を押し潰すことにより、塗料カートリッジ３内の塗料をその出口部３２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３内に注入されるエアの圧力の加減により、塗料カートリッジ３の出口部３２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。なお、図中、３７はエアシリンダ装置３６へのエアの注入口を示す。
【００２３】
また、本システム１は、図２に示すように、ジョイント部材１２を搭載される塗料カートリッジ３の先端側に備え、また、コネクタ部材１４を搭載位置Ｂの近くに、塗料カートリッジ３と並列に備えてなる。
ジョイント部材１２は、図６ないし図８に示されるように、その先端から内部へ延びる通路３８ａと通路３８ａより側方に延びる通路３８ｂとを形成するとともに、その内部キャビティ３９にて、ピストン付きニードル弁４０を長手方向に摺動自在にかつその先端部が通路３８ａ、３８ｂに臨むように備えてなる。キャビティ３９においてニードル弁４０のピストン部４１とジョイント部材１２の内壁との間には、コイルバネ４２が介装されている。上記の通路３８ｂは塗料流路Ａと接続されている。つまりジョイント部材１２は、塗料流路Ａを経て塗装ロボット２の塗装機６と連通している。
そして図６ないし図８に示すように、塗料カートリッジ３の出口部３２とジョイント部材１２は、出口部３２が雄型としてジョイント部材１２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、コネクタ部材１４は、図９ないし図１１に示されるように、その先端から内部に延びる通路４３を形成する部材である。通路４３は流入口４４（図２）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、コネクタ部材１４には、洗浄用のシンナーおよびエアが供給されるようになっている。
そして、図９ないし図１１に示すように、ジョイント部材１２とコネクタ部材１４は、ジョイント部材１２が雄型としてコネクタ部材１４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。
【００２４】
また、本システム１は、図２ないし図５に示すように、塗装・洗浄のための接続手段１５をジョイント部材１２と連係して備えてなる。この接続手段１５は、ジョイント部材１２と接続され、ジョイント部材１２を塗料カートリッジ３（およびコネクタ部材１４）に対して矢印±ｐ方向に移動（接近・離隔）させ、塗料カートリッジ３の出口部３２（およびコネクタ部材１４）と結合および解除することができるエアシリンダ装置４５と、ジョイント部材１２を塗料カートリッジ３の出口部３２に対向する位置とコネクタ部材１４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４６との組合せよりなる。なお、図中、４７はエアシリンダ装置４５へのエアの注入口を示す。
従って、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２を、これと対向する塗料カートリッジ３の出口部３２と結合および解除することができ、また、シリンダ装置４６の運転によりジョイント部材１２をコネクタ部材１４と対向する位置に転置し、続いて、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２をコネクタ部材１４と結合および解除することができるようになっている。
要するに、ジョイント部材１２と塗料カートリッジ３の出口部３２との結合・解除により、塗料カートリッジ３は塗装機６と接続可能となっており、またジョイント部材１２とコネクタ部材１４との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々、ジョイント部材１２の内部より塗料流路Ａに供給可能となっている。
【００２５】
次に、本システム１の一連の動作を説明すると、移載装置５によって塗料カートリッジ３が塗装ロボット２内の搭載位置Ｂに運搬されてきたとき、まず、保持アーム２６が回動し塗料カートリッジ３を上方より押え付けることにより、保持手段１１が塗料カートリッジ３を搭載位置Ｂに固定保持する。
続いて、エアシリンダ装置３６の運転により、押出し手段１３のコネクタ３５が移動して塗料カートリッジ３のエア流入口３３と結合する。これと同時に、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が移動して塗料カートリッジ３の出口部３２と結合する。そして、加圧エアをエア流入口３３から塗料カートリッジ３の本体３０内に注入することにより、塗料カートリッジ３内の塗料が出口部３２よりジョイント部材１２に安定に押出される。
これらの動作をより詳しく述べると、まず、ジョイント部材１２が＋ｐ方向に移動し（図６）、出口部３２と嵌合する。このとき、出口部３２と通路３８ａは密着している（図７）。次に、エア圧力によってニードル弁４０（当初、閉じている）が矢印ｘ方向に移動して開く。そして、ニードル弁４０が出口部３２の先端を押圧し、出口部３２内に押し入れると、出口部３２内の逆止弁（図示せず）が開く（図８）。そして同時に、加圧エアが塗料カートリッジ３内に注入することにより、塗料袋３１内の塗料が押出され、矢印ｆで示すように出口部３２より通路３８ａ、３８ｂそして塗料流路Ａへと流出する。
この場合、塗料カートリッジ３の出口部３２とジョイント部材１２は、出口部３２が雄型としてジョイント部材１２が雌型として結合されているので、塗料の漏洩が生じない。
而して、塗料カートリッジ３より流れ出た塗料は、塗料流路Ａに沿って、色替装置２３、ギアポンプ２５を経て塗装機６に供給され、そして塗装ロボット２による自動塗装がなされる。
塗装の完了後、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が塗料カートリッジ３の出口部３２との結合を解除し、そして、シリンダ装置４６の運転により、ジョイント部材１２が＋ｑ方向に移動しコネクタ部材１４と対向する位置まで転置し、続いて、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が移動してコネクタ部材１４と結合する。すると、洗浄用のシンナーおよび／またはエアがコネクタ部材１４よりジョイント部材１２の内部に供給され、そして塗料流路Ａへと流入し、これにより、流路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３６の運転により、コネクタ３５とエア流入口３３との結合が解除される。
この動作をより詳しく述べると、まず、ジョイント部材１２が＋ｐ方向に移動し（図９）、コネクタ部材１４と嵌合する。このとき、ジョイント部材１２の先端部の外壁とコネクタ部材１４の通路４３とは密着している（図１０）。次に、エア圧力によってニードル弁４０（当初、閉じている）が矢印ｘ方向に移動して開く（図１１）。すると同時に、洗浄用のシンナーあるいはエアが、通路４３よりジョイント部材１２の内部に供給され、矢印ｇで示すように通路３８ａ、通路３８ｂそして塗料流路Ａへと流出する。
この場合、ジョイント部材１２とコネクタ部材１４は、ジョイント部材１２が雄型としてコネクタ部材１４が雌型として結合されるので、ジョイント部材１２の先端部の通路３８ａ全体をも満足に洗浄することができる。
【００２６】
したがって、本例の給送システム１においては、塗装ロボット２において搭載された塗料カートリッジ３内の塗料を塗装機６まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、塗装機６までの塗料流路Ａを自動的に洗浄することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の少量塗料給送システムによれば、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まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、その塗料給送路を自動的に洗浄することもできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の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流路系を示す概略図である。
【図２】図１に示す少量塗料給送システムを示す平面図である。
【図３】図１に示す少量塗料給送システムを示す正面図である。
【図４】図１に示す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５】図２に示す少量塗料給送システムにおいて、搭載された塗料カートリッジの内部を示す図である。
【図６】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図７】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図８】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図９】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１０】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１１】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１２】図２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 少量塗料給送システム
２ 塗装ロボット
３ 塗料カートリッジ
４ ストック装置
５ 移載装置
６ 塗装機
１１ 保持手段
１２ ジョイント部材
１３ 押出し手段
１４ コネクタ部材
１５ 接続手段
３１ 塗料袋
３２ 出口部
３３ エア流入口
Ａ 塗料流路
Ｂ 搭載位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の色の塗料を塗料カートリッジの形態で貯蔵しかつ所要の塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載し塗料をその塗装機に供給する多色少量塗装システムに関し、より詳しくは、その多色少量塗装システムの一部であって、塗装ロボット等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少量塗料給送システムに関する。
【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考案されたところのいくつかの多色塗装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】
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22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に選択的に供給する場合に適するものであった。しかし、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求められている。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。したがって、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。しかし、これまでに開発された従来の多色塗装システムは、いずれも、この要求を十分に満たすことができないものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、かかる背景の下、従来の多色塗装技術をさらに改良するべく、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、それを他の特許出願において開示した。
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。
【０００５】
ところで、塗装ロボットとか自動塗装装置を用いて自動塗装をなす場合において、その塗装を確実でかつ安定したものとするためには、塗装機からの塗料の吐出または噴霧は安定に自動制御することができるものであることが一般に要求される。
従って、上記の多色少量塗装システムにあっても同様に、塗装機からの塗料吐出量が安定していること、言い換えると、塗料を塗料カートリッジ内から塗装機に安定に給送することができることが、求められる。
【０００６】
また、本発明者が提案した多色少量塗装システムは、ある塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載し、そしてその塗料色の塗装が完了した後、該塗料カートリッジを回収し、次いで、別の異なる塗料色の塗料カートリッジを塗装ロボット等に搭載して、その塗料色の塗装を行ない、そして、この一連の動作を繰り返すものである。
すなわち、本塗装システムにあっては、運転の間、種々の異なる塗料色の塗料カートリッジが次々と塗装ロボット等に搭載され、塗装に用いられる。従って、塗料カートリッジの交換（色替え）の間に、シンナーおよびエアにより塗料流路の洗浄をする必要がある。
しかるに、塗装ロボットおよび自動塗装装置は一般に、運転時において作業者の立ち入りが制限されるところの塗装ブース内に設置される。
したがって、上記の多色少量塗装システムにおいては、搭載された塗料カートリッジから塗装ロボットまたは自動塗装装置の塗装機までの塗料の自動給送とともに、その塗料流路を自動的に洗浄することができるものであることが求められる。
【０００７】
本発明は、上述の要求に応えるべく為されたものであって、その課題とするところは、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まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、その塗料給送路を自動的に洗浄することもできる少量塗料給送システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塗装機と連通するジョイント部材を、搭載された塗料カートリッジの出口端部と結合可能に備え、これとともに、エアの圧入等によって塗料カートリッジ内の塗料を該出口端部より前記ジョイント部材内に安定に押出しうる構成とし、さらに、洗浄用シンナー・エアを前記ジョイント部材の内部に流入し得る構成としたものである。
【０００９】
より明確に述べると、本発明は、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システムであって、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、所定の塗料流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、前記ジョイント部材と連係して備えられ、まず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して該塗料カートリッジ内の塗料を該ジョイント部材の内部より前記塗料流路に供給し、前記塗装機による塗装の終了後、該ジョイント部材と該塗料カートリッジの出口部との結合を解除し、続いて該ジョイント部材を転置し前記コネクタ部材と結合してシンナーおよびエアを該ジョイント部材の内部より該塗料流路に供給し、該ジョイント部材及び該塗料流路の洗浄終了後、該ジョイント部材と該コネクタ部材との結合を解除するという一連の動作をなす塗装・洗浄のための接続手段とを備えてなる、少量塗料給送システムに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の少量塗料給送システムは、上記した多色少量塗装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備えられる。
本システムは、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システムであって、塗料カートリッジの保持手段、ジョイント部材、押出し手段、コネクタ部材および塗装・洗浄のための接続手段より構成される。これらの手段および部材は、例えば塗装ロボットの頭部、即ち第１アームの先端部または第２アームの後端部において、より好ましくは１枚の基板上に、一緒になって備えられる。
【００１１】
塗料カートリッジは、相対的に少量の塗料が入れられた二重構造の容器であって、例えば、略円筒形の金属またはプラスチック製のカートリッジ本体の中に、筒形の塗料袋（合成樹脂製）を詰め替え可能に装填してなる。この塗料カートリッジは、その先端側に塗料の出口部を有し、そして、その後端側より、外圧力を加えたとき、例えばエアをカートリッジ内に圧入したとき、カートリッジ内の塗料袋が押し潰され、塗料がカートリッジの出口部より外に押し出される構造を備えてなる。
塗料カートリッジには、各々特定の塗料色（例えば、自動車の購入者たる各個人が希望するそれぞれ異なる塗料色）の少量の塗料が充填される。
【００１２】
保持手段は、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手段である。搭載位置は、塗料カートリッジを塗装ロボットの頭部等に搭載するべく定められた位置である。なお、多色少量塗装システムの移載装置の運転により、塗装しようとする塗料色の塗料カートリッジがストック装置より本システムの搭載位置まで運搬されてくる。
保持手段は、塗料カートリッジが塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載されている間常に、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、移載装置の例えばチャック手段による掴持動作によって、塗料カートリッジが容易に着脱されうるような構成のものであることが求められる。
この観点より、保持手段は例えば、搭載された塗料カートリッジの周囲にて回動自在に支持されたいくつかの保持アームと、これら保持アームを該塗料カートリッジが押え付けられるように回動させるエアシリンダ装置より構成される。エアシリンダ装置の代わりに、保持アームを塗料カートリッジが固定されるように付勢するバネ手段を採用してもよい。さらに、搭載位置にて塗料カートリッジを受け取りうる固定の収納枠を備えてもよい。
【００１３】
ジョイント部材は、搭載される塗料カートリッジの塗料出口側（先端側）に、内部の通路が所定の塗料流路を経て塗装ロボットまたは自動塗装装置の塗装機と連通するように備えられる。
そして、より好ましくは、このジョイント部材が塗料カートリッジの出口部と結合するときには、塗料の漏洩を防止する観点より、塗料カートリッジの出口部は雄型となる構造を有し、ジョイント部材は雌型となる構造を有する。また、より好ましくは、ジョイント部材がコネクタ部材と結合するときには、ジョイント部材の洗浄を完全なものにする観点より、ジョイント部材は雄型となる構造を有し、コネクタ部材は雌型となる構造を有する。
【００１４】
押出し手段は、例えば加圧エアを塗料カートリッジ内に注入して塗料カートリッジの中の塗料袋を押し潰すことにより、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手段である。
ここで、「安定に」とは、塗料カートリッジの出口部より流れ出る塗料の量について安定した制御が可能であることを意味する。例えば、塗料カートリッジ内に注入されるエアの圧力の高低加減により、塗料カートリッジの出口部より流出する塗料の流量が調節されうるような場合を指す。従って、塗料カートリッジ内の塗料を瞬時に外に放出し尽くす機構・手段は、本発明の押出し手段より除外される。なお、上記の安定した制御は、より容易でかつより精確である程、より好ましい。
押出し手段としては、例えば加圧エアが供給されるコネクタと、これを移動し塗料カートリッジのエア流入口と結合することができるエアシリンダ装置との組合せが利用できる。エア流入口は、その取付箇所について特に限定されないが、通常、塗料カートリッジの出口部と反対側に設けられる。
また、押出し手段としては、例えばプランジャを塗料カートリッジ内に押し入れ、塗料カートリッジの中の塗料袋を一端側より押し潰していくような機構も、利用できる。
【００１５】
コネクタ部材は、洗浄用のシンナーおよびエアが供給される部材であって、塗料カートリッジの搭載位置の近くに、好ましくは搭載された塗料カートリッジと並列に備えられる。
このコネクタ部材は、前記ジョイント部材と結合することができる構造、好ましくは雌型の構造を有する。
【００１６】
塗装・洗浄のための接続手段は、ジョイント部材と連係して備えられ、ジョイント部材を塗料カートリッジに対して移動（接近・離隔）させて、ジョイント部材を塗料カートリッジの出口部と結合および解除することができる手段であり、また、ジョイント部材を転置し、そしてこれをコネクタ部材に対して接近・離隔させて、コネクタ部材と結合および解除することができる手段である。
そして、ジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合・解除により、塗料カートリッジは塗装機と接続可能になっており、また、ジョイント部材とコネクタ部材との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々ジョイント部材の内部より塗料流路に供給可能になっている。
この接続手段は、例えば、ジョイント部材と塗料カートリッジの出口部およびコネクタ部材との結合・解除動作を為すエアシリンダ装置と、ジョイント部材の転置動作を為すエアシリンダ装置との組合せより構成される。エアシリンダ装置に代えて、そのような動作を電磁気的な作用力により行なう装置を利用することもできる。
【００１７】
塗装ロボットおよび自動塗装装置は、本発明の少量塗料給送システムを例えば塗装ロボットの頭部（第１アームの先端部または第２アームの後端部）に備えるとともに、該システムより塗料流路を経由して、装備された塗装機（例えばベル型静電塗装機）と接続する構造を有する。塗装機までの塗料流路には、一般に、塗料色替装置（ＣＣＶ）、流量調節手段（ギアポンプ）および内部液の排出のためのダンプバルブ、並びに必要により、洗浄用のシンナーバルブおよびエアバルブなどが接続される。
なお、塗装ロボットおよび自動塗装装置のその他の構成、例えばロボットのアームの回動、変向等の動作を為す機構については、特に限定されない。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１２は、本実施例の少量塗料給送システム１を備えた多色少量塗装システムを示す。同図に示すように、多色少量塗装システムは、塗装ロボット２と、その側方に配置された塗料カートリッジ３・・のストック装置４と、このストック装置４の上方に配備された移載装置５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３の形態で）ストック装置４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３を、移載装置５がストック装置４より取り出して塗装ロボット２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）６に供給することにより、塗装ロボット２による自動塗装を行なうものである。
ストック装置４は、適当数の塗料カートリッジ３・・を保持するエンドレスコンベア機構７を備え、この機構７の運転により、これら塗料カートリッジ３・・を回し運びながら、所要の塗料色の塗料カートリッジ３を移載装置５による取出位置２０に運ぶことができる装置である。さらに、ストック装置４は、使用済みの塗料カートリッジ３を回収する回収機構８をも併設してなる。
移載装置５は、塗料カートリッジ３をストック装置４より取り出し塗装ロボット２に搭載する動作と、使用済み塗料カートリッジ３を塗装ロボット２からストック装置４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９ａ、９ｂによりそれぞれ、塗料カートリッジ３を掴持・解除し、そして、塗料カートリッジ３を吊持しながら、移動体２１の往復動により塗装ロボット２とストック装置４との間で往復運搬するという動作をなす。
塗装ロボット２は、コンベア機構２２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６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。
【００２０】
そして、本実施例の少量塗料給送システム１は、塗装ロボット２の頭部（第２アームの後端部）に、１枚の基板１０上に一緒になって備えられている。
給送システム１は、図１に示すように、移載装置５の運転により塗料カートリッジ３が基板１０上に搭載された後、該塗料カートリッジ３内の塗料を、塗料流路Ａを経て塗装ロボット２の塗装機６に給送するシステムであって、図２ないし図４に参照されるように、塗料カートリッジ３の保持手段１１、ジョイント部材１２、押出し手段１３、コネクタ部材１４および塗装・洗浄のための接続手段１５より構成される。なお、塗装機６までの塗料流路Ａには、塗料色替装置（ＣＣＶ）２３、圧力センサ２４および流量調節手段（ギアポンプ）２５などが接続されている。
【００２１】
図２ないし図４に示すように、保持手段１１は、搭載された塗料カートリッジ３の周囲（前後左右の４か所）において、それぞれ、保持アーム２６を、ヒンジピン２７を中心として回動自在に支持し、エアシリンダ装置２８を該保持アーム２６と接続して設けてなり、そして、シリンダ装置２８の運転により、図４に詳細に示すように、保持アーム２６を回動させ、アーム２６により塗料カートリッジ３を上方より押え付けることができるように構成されている。
従って、移載装置５のチャック手段９ａ、９ｂが下降し、掴持する塗料カートリッジ３を塗装ロボット２内の搭載位置Ｂまで運搬してきたとき、保持手段１１の動作によって、搭載された塗料カートリッジ３は、搭載位置Ｂに固定保持されるようになっている。なお、図中、２９は、塗料カートリッジ３が搭載位置Ｂに存在するかどうかを検知するセンサであり、その情報は多色少量塗装システムの制御装置に送られる。
【００２２】
塗料カートリッジ３は、図５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３０の内に、合成樹脂製の塗料袋３１を詰め替え可能に装填してなる。塗料袋３１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。
この塗料カートリッジ３は、その先端側に、塗料の出口部３２（塗料袋３１と連通している）を有し、またその後端側に、エア注入口３３（カートリッジ本体３０の内部と連通している）を有する。
そして、本システム１は、押出し手段１３を塗料カートリッジ３の後端側に備えてなる。押出し手段１３は、供給口３４より加圧エアが供給されるコネクタ３５と、コネクタ３５を矢印±ｒ方向に移動し（図１）、塗料カートリッジ３のエア流入口３３と結合および解除することができるエアシリンダ装置３６との組合せよりなり、加圧エアをカートリッジ本体３０内に注入して塗料カートリッジ３の中の塗料袋３１を押し潰すことにより、塗料カートリッジ３内の塗料をその出口部３２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３内に注入されるエアの圧力の加減により、塗料カートリッジ３の出口部３２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。なお、図中、３７はエアシリンダ装置３６へのエアの注入口を示す。
【００２３】
また、本システム１は、図２に示すように、ジョイント部材１２を搭載される塗料カートリッジ３の先端側に備え、また、コネクタ部材１４を搭載位置Ｂの近くに、塗料カートリッジ３と並列に備えてなる。
ジョイント部材１２は、図６ないし図８に示されるように、その先端から内部へ延びる通路３８ａと通路３８ａより側方に延びる通路３８ｂとを形成するとともに、その内部キャビティ３９にて、ピストン付きニードル弁４０を長手方向に摺動自在にかつその先端部が通路３８ａ、３８ｂに臨むように備えてなる。キャビティ３９においてニードル弁４０のピストン部４１とジョイント部材１２の内壁との間には、コイルバネ４２が介装されている。上記の通路３８ｂは塗料流路Ａと接続されている。つまりジョイント部材１２は、塗料流路Ａを経て塗装ロボット２の塗装機６と連通している。
そして図６ないし図８に示すように、塗料カートリッジ３の出口部３２とジョイント部材１２は、出口部３２が雄型としてジョイント部材１２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、コネクタ部材１４は、図９ないし図１１に示されるように、その先端から内部に延びる通路４３を形成する部材である。通路４３は流入口４４（図２）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、コネクタ部材１４には、洗浄用のシンナーおよびエアが供給されるようになっている。
そして、図９ないし図１１に示すように、ジョイント部材１２とコネクタ部材１４は、ジョイント部材１２が雄型としてコネクタ部材１４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。
【００２４】
また、本システム１は、図２ないし図５に示すように、塗装・洗浄のための接続手段１５をジョイント部材１２と連係して備えてなる。この接続手段１５は、ジョイント部材１２と接続され、ジョイント部材１２を塗料カートリッジ３（およびコネクタ部材１４）に対して矢印±ｐ方向に移動（接近・離隔）させ、塗料カートリッジ３の出口部３２（およびコネクタ部材１４）と結合および解除することができるエアシリンダ装置４５と、ジョイント部材１２を塗料カートリッジ３の出口部３２に対向する位置とコネクタ部材１４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４６との組合せよりなる。なお、図中、４７はエアシリンダ装置４５へのエアの注入口を示す。
従って、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２を、これと対向する塗料カートリッジ３の出口部３２と結合および解除することができ、また、シリンダ装置４６の運転によりジョイント部材１２をコネクタ部材１４と対向する位置に転置し、続いて、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２をコネクタ部材１４と結合および解除することができるようになっている。
要するに、ジョイント部材１２と塗料カートリッジ３の出口部３２との結合・解除により、塗料カートリッジ３は塗装機６と接続可能となっており、またジョイント部材１２とコネクタ部材１４との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々、ジョイント部材１２の内部より塗料流路Ａに供給可能となっている。
【００２５】
次に、本システム１の一連の動作を説明すると、移載装置５によって塗料カートリッジ３が塗装ロボット２内の搭載位置Ｂに運搬されてきたとき、まず、保持アーム２６が回動し塗料カートリッジ３を上方より押え付けることにより、保持手段１１が塗料カートリッジ３を搭載位置Ｂに固定保持する。
続いて、エアシリンダ装置３６の運転により、押出し手段１３のコネクタ３５が移動して塗料カートリッジ３のエア流入口３３と結合する。これと同時に、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が移動して塗料カートリッジ３の出口部３２と結合する。そして、加圧エアをエア流入口３３から塗料カートリッジ３の本体３０内に注入することにより、塗料カートリッジ３内の塗料が出口部３２よりジョイント部材１２に安定に押出される。
これらの動作をより詳しく述べると、まず、ジョイント部材１２が＋ｐ方向に移動し（図６）、出口部３２と嵌合する。このとき、出口部３２と通路３８ａは密着している（図７）。次に、エア圧力によってニードル弁４０（当初、閉じている）が矢印ｘ方向に移動して開く。そして、ニードル弁４０が出口部３２の先端を押圧し、出口部３２内に押し入れると、出口部３２内の逆止弁（図示せず）が開く（図８）。そして同時に、加圧エアが塗料カートリッジ３内に注入することにより、塗料袋３１内の塗料が押出され、矢印ｆで示すように出口部３２より通路３８ａ、３８ｂそして塗料流路Ａへと流出する。
この場合、塗料カートリッジ３の出口部３２とジョイント部材１２は、出口部３２が雄型としてジョイント部材１２が雌型として結合されているので、塗料の漏洩が生じない。
而して、塗料カートリッジ３より流れ出た塗料は、塗料流路Ａに沿って、色替装置２３、ギアポンプ２５を経て塗装機６に供給され、そして塗装ロボット２による自動塗装がなされる。
塗装の完了後、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が塗料カートリッジ３の出口部３２との結合を解除し、そして、シリンダ装置４６の運転により、ジョイント部材１２が＋ｑ方向に移動しコネクタ部材１４と対向する位置まで転置し、続いて、シリンダ装置４５の運転により、ジョイント部材１２が移動してコネクタ部材１４と結合する。すると、洗浄用のシンナーおよび／またはエアがコネクタ部材１４よりジョイント部材１２の内部に供給され、そして塗料流路Ａへと流入し、これにより、流路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３６の運転により、コネクタ３５とエア流入口３３との結合が解除される。
この動作をより詳しく述べると、まず、ジョイント部材１２が＋ｐ方向に移動し（図９）、コネクタ部材１４と嵌合する。このとき、ジョイント部材１２の先端部の外壁とコネクタ部材１４の通路４３とは密着している（図１０）。次に、エア圧力によってニードル弁４０（当初、閉じている）が矢印ｘ方向に移動して開く（図１１）。すると同時に、洗浄用のシンナーあるいはエアが、通路４３よりジョイント部材１２の内部に供給され、矢印ｇで示すように通路３８ａ、通路３８ｂそして塗料流路Ａへと流出する。
この場合、ジョイント部材１２とコネクタ部材１４は、ジョイント部材１２が雄型としてコネクタ部材１４が雌型として結合されるので、ジョイント部材１２の先端部の通路３８ａ全体をも満足に洗浄することができる。
【００２６】
したがって、本例の給送システム１においては、塗装ロボット２において搭載された塗料カートリッジ３内の塗料を塗装機６まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、塗装機６までの塗料流路Ａを自動的に洗浄することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の少量塗料給送システムによれば、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まで自動的にしかも安定に給送することができ、かつ、その塗料給送路を自動的に洗浄することもできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の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流路系を示す概略図である。
【図２】図１に示す少量塗料給送システムを示す平面図である。
【図３】図１に示す少量塗料給送システムを示す正面図である。
【図４】図１に示す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５】図２に示す少量塗料給送システムにおいて、搭載された塗料カートリッジの内部を示す図である。
【図６】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図７】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図８】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材と塗料カートリッジの出口部との結合の過程を示す図である。
【図９】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１０】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１１】図２の少量塗料給送システムに使用されるジョイント部材とコネクタ部材との結合の過程を示す図である。
【図１２】図２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 少量塗料給送システム
２ 塗装ロボット
３ 塗料カートリッジ
４ ストック装置
５ 移載装置
６ 塗装機
１１ 保持手段
１２ ジョイント部材
１３ 押出し手段
１４ コネクタ部材
１５ 接続手段
３１ 塗料袋
３２ 出口部
３３ エア流入口
Ａ 塗料流路
Ｂ 搭載位置
Claims (1)
- 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システムであって、
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、所定の塗料流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、まず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して該塗料カートリッジ内の塗料を該ジョイント部材の内部より前記塗料流路に供給し、前記塗装機による塗装の終了後、該ジョイント部材と該塗料カートリッジの出口部との結合を解除し、続いて該ジョイント部材を転置し前記コネクタ部材と結合してシンナーおよびエアを該ジョイント部材の内部より該塗料流路に供給し、該ジョイント部材及び該塗料流路の洗浄終了後、該ジョイント部材と該コネクタ部材との結合を解除するという一連の動作をなす塗装・洗浄のための接続手段とを備えてなる、少量塗料給送システム。
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-
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