JP4998013B2 - 塗料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車塗装ラインにおいて塗色を切り替える際に、前色塗料を塗料タンクに回収することが可能な塗料供給装置に関する。

自動車の塗装ライン等で用いられている塗料供給装置は、各色の塗料が仕込まれた塗料タンクと、これを圧送するポンプと、塗料タンクから塗装機（実際はカラーチェンジバルブユニット）まで塗料を導く塗料配管と、を有し、塗色数に応じた数だけこうした塗料タンク、ポンプ及び塗料配管が設置されている。そして、塗装機の上流側に設けられたカラーチェンジバルブユニットを切り替えることで、車輌仕様に応じた塗色の塗料を吹き付ける。

ところで、複数の塗色に対して共通の循環配管を設け、この塗料配管内をピグと呼ばれる可動部材（フリーピストン）を通すことにより、塗料配管内に残留した前色塗料を回収することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

こうしたピグを用いた塗料供給装置では、塗料配管内に残留した塗料を回収したり、塗料配管の内壁面に付着した洗浄液等を掻き取るために、塗料配管の内壁面にピグのシール部が密着しながら移動するため、回収・洗浄作業の繰り返しに伴ってピグのシール部が磨耗する。この磨耗によりピグのシール部と塗料配管の内壁面との密着性が低下するため、塗料配管内に残留している塗料を充分に回収し切れなくなったり、塗料配管の内壁面に付着している洗浄液を充分に掻き取ることができなくなる場合がある。

このような理由から、所定回数の回収・洗浄作業を経たピグを新規なピグに交換する必要があるが、上記のような塗料供給装置では、塗料配管を分解しなければ塗料配管内から磨耗したピグを取り出して、新規なピグを塗料配管内に載置することができず、ピグの交換作業に多くの時間を費やしている。

特開２００２−１２６６０８号公報

本発明は、磨耗したピグを新規なピグに容易に交換することが可能な塗料供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、ピグが軸方向に沿って往復移動可能に挿入された往復経路を備えており、前記往復経路の一端から他端に向かって前記ピグを移動させることで、前記往復経路内に充填された塗料を回収することが可能な塗料供給装置であって、前記往復経路は、前記往復経路内を外部に開閉することが可能な開閉部を有しており、前記開閉部を介して、前記往復経路内から前記ピグを取り出し、又は、前記往復経路内に前記ピグを載置することが可能であり、前記開閉部は、前記往復経路に連通した第１の通路が形成された第１の部材と、前記第１の部材に連結可能な第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材とを連結した状態で着脱可能に固定する固定手段と、を有し、前記第２の部材は、前記ピグの外径よりも相対的に小さな内径の第２の通路が形成されており、前記第２の通路は、前記第１の部材と前記第２の部材とが連結された状態で、前記第１の通路と連通している塗料供給装置が提供される。

本発明では、往復経路内を外部に開閉することが可能な開閉部を往復経路に設け、この開閉部を介して、往復経路内から磨耗したピグを取り出すと共に、当該往復経路内に新規なピグを載置する。これにより、塗料供給装置を分解することなく、ピグを用意に交換することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本実施形態に係る塗料供給装置の全体構成を示すブロック図、図２は本実施形態に係る塗料供給装置の受け側ピグステーションを示す断面図、図３Ａ及ぶ図３Ｂは本実施形態に係るピグを示す側面図及び正面図、図４は本実施形態に係る塗料供給装置の送り側ピグステーションを示す断面図、図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態における第１の開閉部材を示す図、図６Ａ及び図６Ｂは本実施形態における第２の開閉部材を示す図、図７Ａ〜図７Ｃは本実施形態におけるクランプ部材を示す図、図８は本実施形態に係る塗装システムを示す概略平面図である。

本発明の第１実施形態に係る塗料供給装置１０は、図１に示すように、例えばエア霧化式塗装機や回転霧化式塗装機から構成される塗装ガン２に供給する塗料を、多種類の塗料の中から選択するためのメインカラーチェンジバルブユニット２０（以下、メインＣＣＶ２０と称する。）を有しており、メインＣＣＶ２０から供給された塗料が塗装ガン２へ導かれるようになっている。

メインＣＣＶ２０は、マニホールド２１及び複数の第１の三方弁２２から構成されており、各第１の三方弁２２の第１のポートがマニホールド２１に接続されている。各三方弁２２の第２のポートは、塗料が供給されるように受け側ピグステーション３０（後述）に接続されている。また、各三方弁２２の第３のポートは、圧力を開放したり、廃液を行うための第１のダンプ弁２３に接続されている。メインＣＣＶ２０では、複数の第１の三方弁２２のうちの一つを選択することで、マニホールド２１内にその塗料が供給され、さらに塗装ガン２においてトリガバルブ（不図示）を開放することで、その塗料が被塗物に対して吐出されるようになっている。各第１の三方弁２２は、特に図示しない制御装置からの制御信号に基づいて開閉動作するようになっている。

なお、図１では、一つの第１の三方弁２２しか図示しておらず、以下において複数の第１の三方弁を代表してこの三方弁２２について詳細に説明する。因みに、図示された第１の三方弁２２以外のものは、当該第１の三方弁２２と同じように構成しても良く、或いは、塗料タンクからメイン供給配管を直接接続しても良い。

第１の三方弁２２は、図１に示すように、第１のセンサベース３２に形成された通路３２ａ（図２参照）に第１のポートが連通するように、塗料ホースを介して受け側ピグステーション３０に接続されている。第１のセンサベース３２は、図２に示すように、受け側ピグステーション３０のステーション本体３１に固定されており、第１のセンサベース３２の通路３２ａが、ステーション本体３１の内部に形成された第１の副通路３１ｂに連通している。第１のセンサベース３２には、感圧面３３ａが通路３２ａ内に臨むように、第１の圧力センサ３３が固定されている。

図１に示すように、第１の圧力センサ３３は、その検出結果を送信可能なように、ケーブルを介して判断装置７０に接続されている。この判断装置７０はＣＰＵ等を備えており、第１及び第２の圧力センサ３３，４４の検出結果に基づいて、ピグ９０の位置を判断することが可能となっている。なお、判断装置７０による具体的な判断手法については後述する。

判断装置７０により判断されたピグ９０の位置は、モニタ等から構成される報知装置８０に表示される。また、ピグ９０が所定位置に存在しないような不具合情報等も報知装置８０により報知される。

図２に示すように、ステーション本体３１の第１の副通路３１ｂは、当該ステーション本体３１内に形成された主通路３１ａから分岐している。この主通路３１ａの一方の端部には、ピグ９０が往復移動可能に挿入された塗料ホース５０の一方の端部が、キャップ３１ｃにより固定されており、塗料ホース５０の内孔と、ステーション本体３１の主通路３１ａとが連通している。

ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施形態に係るピグ９０は、両端近傍の２箇所が拡径した略円柱形状を有しており、後述するピグステーション３０，４０のピグ受け面３４ｂ，４６２ｂに当接して第２の副通路３４ａ，４６２ｃを封鎖する第１のシール部９１と、塗料ホース５０の内壁面に密着する第２のシール部９２と、を有している。

第１のシール部９１は、ピグ９０の両端面から構成されており、その円形状の縁部がピグ受け面３４ｂ，４６２ｂに密着することで、第２の副通路３４ａ，４６２ｃを封鎖するようになっている。

第２のシール部９２は、ピグ９０において拡径した部位から構成されている。この第２のシール部９２の外形Ｄ１は、塗料ホース５０の内径Ｄ２（図２参照）と実質的に同一となっており（Ｄ１＝Ｄ２）、ピグ９０が塗料ホース５０内を移動することで、塗料ホース５０内に残留している塗料等を第２のシール部９２が掻き取るようになっている。

第１のシール部９１と第２のシール部９２をピグ９０において異なる部位に設けることで、各シール部９１，９２の磨耗を遅らせてピグ９０の長寿命化を図ることができる。

図２に示すように、ステーション本体３１の主通路３１ａは、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に大きな内径Ｄ３を有しており（Ｄ３＞Ｄ１）、主通路３１ａ内にピグ９０を保持したままの状態で、主通路３１ａ内に流体を流通させることが可能となっている。

ステーション本体３１の他方の端部には、マニホールド３４が固定されており、ステーション本体３１の主通路３１ａと、マニホールド３４内に形成された第２の副通路３４ａとが連通している。図２に示すように、第２の副通路３４ａの内径Ｄ４は、主通路３１ａの内径Ｄ３よりも相対的に小さく（Ｄ４＜Ｄ３）、且つ、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に小さくなっている（Ｄ４＜Ｄ１）。このため、塗料ホース５０を通って受け側ピグステーション３０に移動してきたピグ９０が当接して停止するためのピグ受け面３４ｂが、マニホールド３４におけるステーション本体３１側の端面により構成されている。本実施形態では、このピグ受け面３４ｂは、第２の副通路３４ａの開口周囲に形成された凹状の球面形状で構成されている。

ピグ受け面３４ｂを球面形状とする共に、ピグ９０の第１のシール部９１が円形状の縁部を有することで、ピグ受け面３４ｂに対するピグ９０の当接角度に関わらず、第２の副通路３４ａを確実に封鎖することが可能となっている。これにより、本実施形態では、配管系内に圧力が正確に変動するため、ピグに埋め込んだ磁石を用いた従来のピグ位置検出に代えて、防爆型圧力センサを用いたピグ位置検出が可能となり、塗料供給装置のコストダウンを図るとともに、装置構造を単純にすることができる。

図１に示すように、ステーション本体３１の他端に固定されたマニホールド３４には、洗浄液を供給可能な第１の洗浄液供給用バルブ３５ａと、加圧エアを供給可能な第２のエア供給用バルブ３５ｂと、外部に廃液するための第２のダンプ弁３５ｃと、が設けられている。それぞれの弁３５ａ〜３５ｃは、特に図示しない制御装置からの制御信号により開閉動作することが可能となっている。

図４に示すように、塗料ホース５０の他方の端部には、送り側ピグステーション４０のステーション本体４１の一方の端部が、キャップ４１ｄにより固定されており、塗料ホース５０の内孔とステーション本体４１内に形成された主通路４１ａとが連通している。主通路４１ａは、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に大きな内径Ｄ５を有しており（Ｄ５＞Ｄ１）、主通路４１ａ内にピグ９０を保持したままの状態で、主通路４１ａ内に流体を流通させることが可能となっている。

ステーション本体４１には第２のセンサベース４３が固定されており、第２のセンサベース４３内に形成された通路４３ａが 主通路４１ａから分岐している第１の副通路４１ｂに連通している。第２のセンサベース４３には、感圧面４４ａが通路４３ａ内に臨むように、第２の圧力センサ４４が固定されている。この第２の圧力センサ４４は、第１の圧力センサ３３と同様に、検出結果を送信可能なように、ケーブルを介して判断装置７０に接続されている。また、図１に示すように、第２のセンサベース４３の通路４３ａには、外部に廃液するための第３のダンプ弁４５が接続されている。

図４に戻り、本実施形態では、ステーション本体４１に、例えばエアシリンダ等から構成されるストッパ４２が固定されており、ステーション本体４１の側面に形成された貫通孔４１ｃを介して、ストッパピン４２ａが主通路４１ａ内に進退移動させることが可能となっている。このストッパピン４２ａが主通路４１ａ内に進出した場合には、ピグ９０の移動を遮り、ストッパピン４２ａが主通路４１ａから退出した場合には、ピグ９０の移動が可能となるようになっている。

ステーション本体４１の他方の端部には、主通路４１ａ内を外部に開閉可能な開閉部４６が設けられており、この開閉部４６を介して、送り側ピグステーション４０内から磨耗したピグ９０を取り出し、新規なピグを挿入することが可能となっている。この開閉部４６は、図４に示すように、ステーション本体４１に固定された第１の開閉部材４６１と、サブカラーチェンジバルブユニット４７（以下、サブＣＣＶ４７と称する。）に固定された第２の開閉部材４６２と、これら第１の開閉部材４６１と第２の開閉部材４６２とを連結して固定するためのクランプ４６３と、から構成されている。

第１の開閉部材４６１は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、フランジ部４６１ａを持つ略円盤形状を有しており、ステーション本体４１の主通路４１ａと同一の内径Ｄ５を有する通路４６１ｂがその中心に形成されている。また、この第１の開閉部材４６１において第２の開閉部材４６２に密着する面には、第２の開閉部材４６２に設けられた２本のガイドピン４６２ｄが挿入可能な位置に、２つのガイド穴４６１ｃが形成されている。図４に示すように、この第１の開閉部材４６１は、主通路４１ａと通路４６１ｂとが連通するように、ステーション本体４１に固定されている。

第２の開閉部材４６２も、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、フランジ部４６２ａを持つ略円盤形状を有しており、その中心に第２の副通路４６２ｃが形成されている。この第２の副通路４６２ｃの内径Ｄ６は、主通路４１ａの内径Ｄ５よりも相対的に小さく（Ｄ６＜Ｄ５）、且つ、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に小さくなっている（Ｄ６＜Ｄ１）。このため、塗料ホース５０を通って送り側ピグステーション４０に移動してきたピグ９０が当接して停止するためのピグ受け面４６２ｂが、第２の開閉部材４６２において第１の開閉部材４６１と対向する端面により構成されている。本実施形態では、このピグ受け面４６２ｂは、上述したピグ受け面３４ｂと同様に、第２の副通路４６２ｃの開口周囲に形成された凹状の球面形状で構成されている。

ピグ受け面４６２ｂを球面形状とする共に、ピグ９０の第１のシール部９１が円形状の縁部を有することで、ピグ受け面４６２ｂに対するピグ９０の当接角度に関わらず、第２の副通路４６２ｃを確実に封鎖することが可能となっている。これにより、本実施形態では、配管系内に圧力が正確に変動するため、ピグに埋め込んだ磁石を用いた従来のピグ位置検出に代えて、防爆型圧力センサを用いたピグ位置検出が可能となり、塗料供給装置のコストダウンを図るとともに、装置構造を単純にすることができる。

また、第２の開閉部材４６２において第１の開閉部材４６１に密着する面には、第１の開閉部材４６１のガイド穴４６１ｃに対向するように、２つのガイドピン４６２ｄが突出している。第１の開閉部材４６１と第２の開閉部材４６２を密着される際に、これらガイドピン４６２ｄをガイド穴４６１ｃに挿入することで、第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂと、第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃとを容易に位置決めすることが可能となっている。

さらに、第２の開閉部材４６２において球面状のピグ受け面４６２ｂの周囲には、円周状の溝４６２ｅが形成され、この溝４６２ｅ内にＯリング４６２ｆが嵌挿されており、第１の開閉部材４６１と第２の開閉部材４６２とが連結した際に、通路４６１ａと第２の副通路４６２ｃとの間に所定の水密性が確保されるようになっている。

第１の開閉部材４６１と第２の開閉部材４６２とは、第２の開閉部材４６２のガイドピン４６２ｄを第１の開閉部材４６１のガイド穴４６１ｃに挿入して、相互に密着させた状態でそれぞれのフランジ部４６１ａ，４６２ａをクランプ４６３で挟み込むことで、着脱自在に連結されている。

このクランプ４６３は、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、第１及び第２の開閉部材４６１，４６２のフランジ部４６１ａ，４６２ａを挟み込む第１及び第２のクランプ部材４６４，４６５と、第１のクランプ部材４６４と第２のクランプ部材４６５とを支点４６６ａ，４６６ｂを介してそれぞれ回動可能に支持している連結部材４６６と、第１及び第２のクランプ部材４６４，４６５を固定するための固定部材４６７と、を備えている。

第１のクランプ部材４６４は、全体的に略円弧形状を有しており、一方の端部が第１の支点４６６ａを介して連結部材４６６に回動可能に固定されている。第１のクランプ部材４６４の内周面には、相互に密着している第１及び第２の開閉部材４６１，４６２のフランジ部４６１ａ，４６２ａの上側半分が入り込む凹部４６４ａが形成されている。第１のクランプ部材４６４の他方の端部には、固定部材４６７の棒状部材４６８（後述）が挿入されるための切欠部４６４ａが形成されている。

第２のクランプ部材４６５も、全体的に略円弧形状を有しており、一方の端部が第２の支点４６６ｂを介して連結部材４６６に回動可能に固定されている。第２のクランプ部材４６５の内周面には、相互に密着している第１及び第２の開閉部材４６１，４６２のフランジ部４６１ａ，４６２ａの下側半分が入り込む４６５ａが形成されている。第２のクランプ部材４６５の他方の端部には、切欠部４６５ｂが形成されている。

固定部材４６７は、第２の開閉部材４６５の切欠部４６５ｂに支点４６７ａを介して回動可能に挿入された棒状部材４６８と、この棒状部材４６８に形成された雄ネジ部４６８ａに螺合している雌ネジ部４６９ａを有するハンドル部４６９と、から構成されている。

第１及び第２の開閉部材４６１，４６２をクランプ４６３で固定する場合には、密着している各開閉部材４６１，４６２のフランジ部４６１ａ，４６２ａを、各クランプ部材４６４，４６５の凹部４６４ａ，４６５ａに挿入した状態で、連結部材４６６を中心として、各クランプ部材４６４，４６５のそれぞれ他端を密着させる方向に回転させる。次いで、支点４６７ａを中心として固定部材４６７を回転させて、第１のクランプ部材４６４の切欠部４６４ｂに棒状部材４６８を挿入し、次いで、ハンドル部４６７を締め付ける方向に回転させることで、クランプ４６３により第１及び第２の開閉部材４６１，４６２が固定される。なお、このように固定された状態において、第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂと、第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃとが連通しており、第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂの終点に、第２の開閉部材４６２に形成されたピグ受け面４６２ｂが位置している。

これに対し、クランプ４６３により固定されている第１及び第２の開閉部材４６１，４６２を取り外す場合には、先ず、ハンドル部４６７を緩める方向に回転させ、固定部材４６７を支点４６７ａを中心として回転させて、第１のクランプ部材４６４の切欠部４６４ｂから棒状部材４６８を取り出す。次いで、各クランプ部材４６４，４６５を、連結部材４６６を中心として、それぞれの他端を離遠させる方向に回転させた後に、第１の開閉部材４６１と第２の開閉部材４６２とを軸方向に沿って離縁させることで、主通路４１ａ内が外部に開放される。

サブＣＣＶ４７は、図１に示すように、開閉部４６に固定されたマニホールド４８と、塗料タンクから塗料が供給される第１〜第５の切換バルブ４９ａ〜４９ｅと、を備えており、何れか一つの切換バルブ４９ａ〜４９ｅを選択することで、マニホールド４８内に形成された通路４８ａにその塗料が供給されるようになっている。さらに、この通路４８ａは、図４に示すように、開閉部４６の第２の副通路４６２ｃに連通しており、サブＣＣＶ４７から開閉部４６を介して主通路４１ａに塗料が供給されるようになっている。

図１に戻り、このサブＣＣＶ４７は、洗浄液を供給可能な第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆと、加圧エアを供給可能な第２のエア供給用バルブ４９ｇと、外部に廃液するための第４のダンプ弁４９ｈと、をさらに備えている。それぞれの弁４９ａ〜４９ｈは、特に図示しない制御装置からの制御信号により開閉動作することが可能となっている。

第１〜第５の切換バルブ４９ａ〜４９ｅに供給される塗料６１ｂは、密閉された塗料タンク６１内にそれぞれ収容されている。また、各塗料タンク６１には第２の三方弁６１ａの第１のポートが接続されている。この第２の三方弁６１ａの第２のポートには、加圧エアが供給されるようになっており、第２の三方弁６１ａの第３のポートを介してこの加圧エアを開放することが可能となっている。この第３のポートを閉じることで、第２のポートから加圧エアが、密閉された塗料タンク６１に供給され、第１のポートから第１の切換バルブ４９ａに向かって塗料が圧送されるようになっている。これに対し、第３のポートを開放することで、第２のポートから供給される加圧エアが開放され、塗料ホース５０から塗料タンク６１に向かって塗料を回収することが可能な状態となる。なお、図１には、第１の切換バルブ４９ａのみに塗料タンク６１及び第２の三方弁６１ａが接続されているが、実際には、第２〜第５の切換バルブ４９ｂ~４９ｅにも塗料タンク６１及び第２の三方弁６１ａが接続されている。

以上のような構成の塗料供給装置１０は、図８に示すように、例えば塗装ブースＢ内に設けられた複数の塗装ロボット４に対して１台ずつ設けられて塗装システムを構成している。塗装ロボット４の先端には、エンドエフェクタとして塗装ガン２が設けられており、塗料供給装置１０からこの塗装ガン２に各色の塗料を供給することが可能となっている。

なお、本発明においては上記のような塗装システムに限定されず、例えば、複数の塗装ロボット４に対して１台の塗料供給装置１０を割り当てても良い。

以下に、本実施形態に係る塗料回収方法を、塗料供給装置１０の色替え手順に従って説明する。

図９は本実施形態に係る塗料回収方法を示すフローチャート、図１０Ａ〜図１０Ｆは図９に示す各ステップにおける塗料供給装置を示すブロック図、図１１Ａ及び図１１Ｂはピグステーション内においてピグが受け面に当接した状態を示す図である。

先ず、図１０Ａに示すように、塗料供給装置１０が前色の塗料（塗料タンク６１に収容されている塗料６１ｂ）を塗装ガン２に供給している状態（図９のステップＳ１０）について説明する。なお、初期状態では、ピグ９０が送り側ピグステーション４０内に位置し、ストッパ４２のストッパピン４２ａを主通路４１ａから退出させ、さらに全ての弁を閉じた状態となっている。このような状態では、第２の三方弁６１ａの第３のポートを閉じられているので、第２の三方弁６１ａの第２のポートを介して塗料タンク６１内にエアが導入されており、塗料タンク６１内が加圧されている。ここで、サブＣＣＶ４７の第１の切換バルブ４９ａを開くと共に、第２のダンプ弁３５ｃを開くと、塗料タンク６１内の塗料が、マニホールド４８の通路４８ａ→第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃ→第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０を経由して、受け側ピグステーション３０に至る。この間、ピグ９０は、送り側ピグステーション４０から受け側ピグステーション３０に塗料ホース５０を介して圧送され、受け側ピグステーション３０のピグ受け面３４ｂに当接することで停止する。このピグ９０の第１のシール部９１とピグ受け面３４ｂとの当接により、図１１Ａに示すように、第２の副通路３４ａが封鎖され、第２のダンプ弁３５ｃへの流路が自動的に遮断される。なお、本実施形態では、ピグ受け面３４ｂが球面形状となっている共に、ピグ９０の第１のシール部９１が円形状の縁部を有しているので、図１１Ｂに示すように、ピグ受け面３４ｂに対してピグ９０が斜めに当接しても、第２の副通路３４ａを確実に封鎖することができる。

この際、判断装置７０は、第１の圧力センサ３３により検出された圧力Ｐ１と、第２の圧力センサ４４により検出された圧力Ｐ２とを比較する。これらの圧力Ｐ１，Ｐ２が実質的に同一（Ｐ１＝Ｐ２）である場合には、判断装置７０は、ピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動したものと判断する。

これに対し、圧力Ｐ１，Ｐ２が非同一（Ｐ１≠Ｐ２）な状態で所定時間が経過した場合には、判断装置７０は、ピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動していないものと判断し、報知装置８０はその不具合情報を報知する。

ピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動したことを検出すると、第１のダンプ弁２３を所定時間開放する。この開放により、ステーション本体３１の主通路３１ａに至った塗料は、第１のセンサベース３２内の通路３２ａ→塗料ホース→メインＣＣＶ２０の第１の三方弁２２の第２のポートに至り、塗料が第１の三方弁２２内に充填され、塗装準備が完了する。そして、塗料タンク６１内に収容された塗料を塗装する必要がある場合に、第１の三方弁２２が開かれて、塗装ガン２に塗料が供給される。

塗装作業が終了し、異なる塗料を塗装する場合には、以下の手順に従って塗料供給装置１０の色替操作を行う。

先ず、図９のステップＳ２０に示すように、これまで塗装を行っていた塗料を塗料タンク６１に回収する。前色塗料の塗装完了を示す信号に基づいて、第２のダンプ弁３５ｃを閉じると共に、第２の三方弁６１ａの第３のポートを開放し、塗料タンク６１内の加圧を解除する。そして、受け側ピグステーション３０の第１の洗浄液供給用バルブ３５ａ又は第１のエア供給用バルブ３５ｂを開いて、洗浄液又は加圧エアを供給して、受け側ピグステーション３０内に位置していたピグ９０を送り側ピグステーション４０に押し戻し、塗料ホース５０内に充填されていた塗料を塗料タンク６１に回収する。ピグ９０は、送り側ピグステーション４０のピグ受け面４６２ｂに当接することで停止する。このピグ９０の第１のシール部９１とピグ受け面４６２ｂとの当接により第２の副通路４６２ｃが封鎖され、サブＣＣＶ４７への流路が自動的に遮断される。

この際、判断装置は、第１の圧力センサ３３により検出された圧力Ｐ１と、第２の圧力センサ４４により検出された圧力Ｐ２とを比較する。これらの圧力Ｐ１，Ｐ２が実質的に同一（Ｐ１＝Ｐ２）である場合には、判断装置７０は、ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動したものと判断し、例えば、報知装置８０がモニタ等にピグ９０の位置を表示する。

これに対し、圧力Ｐ１，Ｐ２が非同一（Ｐ１≠Ｐ２）な状態で所定時間が経過した場合には、判断装置７０は、ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動していないものと判断し、報知装置８０は、モニタ等を介してその不具合情報を報知する。

なお、第１の洗浄液供給用バルブ３５ａを介して供給される洗浄液としては、塗料が有機溶剤系塗料である場合にはシンナーを用いることができ、塗料が水系塗料である場合には水を用いることができる。また、塗料が水系塗料である場合には、第１のエア供給用バルブ３５ｂを省略しても良い。

ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動したことを検出したら、図１０Ｂに示すように、第３のダンプ弁４５を開くと共に、第１の洗浄液供給用バルブ３５ａ又は第１のエア供給用バルブ３５ｂを開く（図９のステップＳ３０）。これにより、マニホールド３４内の第２の副通路３４ａ→ステーション本体３１内の主通路３１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体４１内の主通路４１ａ→第２のセンサベース４３内の通路４３ａ、に至る経路が洗浄される。

また、このステップＳ３０の際、ステーション本体４１の主通路３１ａ内にピグ９０が保持されたままの状態となっているので、ピグ９０においてピグステーション４０側の先端部が洗浄される。また、第２のセンサベース４３の通路４３ａ内も洗浄液又はエアが通過するので、第２の圧力センサ４４の感圧面４４ａが洗浄される。

次に、図１０Ｃに示すように、ストッパ４２を作動させて、ストッパピン４２ａを主通路４１ａ内に進出させると共に、第１の洗浄液供給用バルブ３５ａ及び第１のエア供給用バルブ３５ｂを閉じ、この状態で、第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆ及び第２のエア供給用バルブ４９ｇを交互に開く（図９のステップＳ４０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃ→第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→第２のセンサベース４３の通路４３ａ、に至る経路が、洗浄液及びエアにより洗浄される。また、このステップＳ４０の際、受け側ピグステーション３０側へのピグ９０の移動がストッパ４２により規制されているので、ピグ９０の後端部が洗浄される。

なお、第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆを介して供給される洗浄液としては、塗料が有機溶剤系塗料である場合にはシンナーを用いることができ、塗料が水系塗料である場合には水を用いることができる。また、塗料が水系塗料である場合には、第１のエア供給用バルブ４９ｇを省略しても良い。

次に、図１０Ｄに示すように、第３のダンプ弁４５を閉じると共に、第１のダンプ弁２３を開き、この状態で、第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆ及び第２のエア供給用バルブ４９ｇを交互に開く（図９のステップＳ５０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃ→第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体３１の主通路３１ａ→第１のセンサベース３３の通路３３ａ→第１の三方弁２１、に至る流路が洗浄される。

この際、ピグ９０は、ストッパ４２により送り側ピグステーション４０の主通路４１ａ内に保持されていると共に、その外径Ｄ１が主通路４１ａの内径Ｄ５よりも相対的に小さくなっており、ピグ９０の周囲を洗浄液やエアが通過するため、ピグ９０の洗浄がより確実なものとなる。

次に、図１０Ｅに示すように、第１のダンプ弁２３を閉じると共に、第２のダンプ弁３５ｃを開き、この状態で、第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆ及び第２のエア供給用バルブ４９ｇを交互に開く（図９のステップＳ６０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２の開閉部材４６２の第２の副通路４６２ｃ→第１の開閉部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体３１の主通路３１ａ→マニホールド３４の第２の副通路３４ａ、に至る経路が洗浄される。

次に、図１０Ｆに示すように、第２のダンプ弁３５ｃ、第２の洗浄液供給用バルブ４９ｆ及び第２のエア供給用バルブ４９ｇを閉じると共に、第４のダンプ弁４９ｈ及び第１のエア供給用バルブ３５ｂを開く（図９のステップＳ７０）。これにより、ストッパ４２により規制されているピグ９０が、送り側ピグステーション４０のピグ受け面４６２ｂに向かって移動する。次いで、第４のダンプ弁４９ｈ及び第１のエア供給用バルブ３５ｂを閉じると共に、ストッパピン４２ａを主通路４１ａから退出させることで、塗料供給装置１０が初期状態に復帰したこととなる。

以上のステップＳ２０〜Ｓ７０までの作業を経ることで色替作業が完了し、塗料供給装置１０に次色の塗料を充填することが可能な状態となる。

以上のように、塗料回収・洗浄作業においてピグ９０がピグステーション３０，４０間を往復移動して、ピグ９０の第１のシール部９１や第２のシール部９２が磨耗する。そのため、塗料供給装置１０では、所定回数の回収・洗浄作業を行った場合に、以下のような、ピグ９０の交換作業が行われる。

すなわち、先ず、開閉部４６のクランプ４６３のハンドル部４６７を緩めて、各クランプ部材４６４，４６５を開き、第１及び第２の開閉部材４６１，４６２を軸方向に沿って離遠させることで、送り側ピグステーション４０の開閉部４６を開き、主通路４１ａを外部に開放する。次いで、磨耗したピグ９０を主通路４１ａ内から取り出すと共に、当該主通路４１ａ内に新規なピグ９０を挿入した後に、第１及び第２の開閉部材４６１，４６２を再び密着させ、クランプ４６３で固定することで、ピグ９０の交換作業が完了する。

以上のように、本実施形態では、塗料供給装置１０を分解することなく、開閉部４６を介して、磨耗したピグ９０を新規なものに容易に交換することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上述の実施形態では、送り側ピグステーション４０の主通路４１ａの端部に開閉部４６を設けたが、本発明においては特にこれに限定されない。例えば、送り側ピグステーション４０の主通路４１ａにおいてどの位置に開閉部４６を設けても良く、或いは、塗料ホース５０や受け側ピグステーション３０のどの位置に開閉部４６を設けても良い。

また、上述の実施形態では、ピグ９０を主通路４１ａの軸方向に沿って主通路４１ａから出し入れするように、開閉部４６が設けられていたが、本発明においては特にこれに限定されず、ピグ９０を主通路４１ａの軸方向に対して実質的に直交する方向に沿って主通路４１ａから出し入れするようにしても良い。

具体的には、例えば、送り側ピグステーション４０のステーション本体４１の側面に、ピグ９０が通過可能な大きさの開口部を設けると共に、この開口部を開閉可能な開閉部と、この開閉部をステーション本体に着脱可能に固定するクランプと、を設けることで、ピグ９０を主通路４１ａの軸方向に対して実質的に直交する方向に沿って主通路４１ａから出し入れするようにしても良い。

図１は、本発明の第１実施形態に係る塗料供給装置の全体構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る塗料供給装置の受け側ピグステーションを示す断面図である。 図３Ａは、本発明の第１実施形態に係るピグを示す側面図である。 図３Ｂは、本発明の第１実施形態に係るピグを示す正面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る塗料供給装置の送り側ピグステーションを示す断面図である。 図５Ａは、本発明の第１実施形態における第１の開閉部材を示す断面図である。 図５Ｂは、本発明の第１実施形態における第１の開閉部材を示す正面図である。 図６Ａは、本発明の第１実施形態における第２の開閉部材を示す断面図である。 図６Ｂは、本発明の第１実施形態における第２の開閉部材を示す正面図である。 図７Ａは、本発明の第１実施形態におけるクランプ部材を示す正面図である。 図７Ｂは、本発明の第１実施形態におけるクランプ部材を示す側面図である。 図７Ｃは、本発明の第１実施形態において、開いた上体のクランプ部材を示す正面図である。 図８は、本発明の第１実施形態に係る塗装システムを示す概略平面図である。 図９は、本発明の第１実施形態に係る塗料回収方法を示すフローチャートである。 図１０Ａは、前色塗料を塗装している状態（塗装ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１０Ｂは、前色塗料を回収した後に、塗料供給装置内を洗浄している状態（回収ステップ及び第１の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１０Ｃは、塗料供給装置内を洗浄している状態（第２の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１０Ｄは、塗料供給装置内を洗浄している状態（第３の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１０Ｅは、塗料供給装置内を洗浄している状態（第４の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１０Ｆは、ピグを原点位置に復帰させている状態（復帰ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。 図１１Ａは、ピグステーション内においてピグが受け面に当接した状態を示す概略図である。 図１１Ｂは、ピグステーション内においてピグが受け面に斜めに当接した状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…塗料回収装置
２０…メインＣＣＶ
３０…受け側ピグステーション
３１…ステーション本体
３１ａ…主通路
３１ｂ…第１の副通路
３２…第１のセンサベース
３３…第１の圧力センサ
３４…マニホールド
３４ａ…第２の副通路
３４ｂ…ピグ受け面
４０…送り側ピグステーション
４１…ステーション本体
４１ａ…主通路
４１ｂ…第１の副通路
４２…ストッパ
４３…第２のセンサベース
４４…第２の圧力センサ
４６…開閉部
４６１…第１の開閉部材
４６１ａ…フランジ部
４６１ｂ…通路
４６１ｃ…ガイド穴
４６２…第２の開閉部材
４６２ａ…フランジ部
４６２ｂ…ピグ受け面
４６２ｃ…第２の副通路
４６２ｄ…ガイドピン
４６３…クランプ
４６４…第１のクランプ部材
４６４ａ…凹部
４６４ｂ…切欠部
４６５…第２のクランプ部材
４６５ａ…凹部
４６５ｂ…切欠部
４６６…連結部材
４６６ａ…第１の支点
４６６ｂ…第２の支点
４６７…固定部材
４６７ａ…支点
４６８…棒状部材
４６８ａ…雄ネジ部
４６９…ハンドル部
４６９ａ…雌ネジ部
４７…サブＣＣＶ
５０…塗料ホース
６１…塗料タンク
６１ａ…第２の三方弁
９０…ピグ

Claims (4)

1. ピグが軸方向に沿って往復移動可能に挿入された往復経路を備えており、前記往復経路の一端から他端に向かって前記ピグを移動させることで、前記往復経路内に充填された塗料を回収することが可能な塗料供給装置であって、
   前記往復経路は、前記往復経路内を外部に開閉することが可能な開閉部を有しており、
   前記開閉部を介して、前記往復経路内から前記ピグを取り出し、又は、前記往復経路内に前記ピグを載置することが可能であり、
   前記開閉部は、
   前記往復経路に連通した第１の通路が形成された第１の部材と、
   前記第１の部材に連結可能な第２の部材と、
   前記第１の部材と前記第２の部材とを連結した状態で着脱可能に固定する固定手段と、を有し、
   前記第２の部材は、前記ピグの外径よりも相対的に小さな内径の第２の通路が形成されており、
   前記第２の通路は、前記第１の部材と前記第２の部材とが連結された状態で、前記第１の通路と連通している塗料供給装置。
2. 前記開閉部は、前記往復経路の軸方向に沿って、又は、前記往復経路の軸方向に対して実質的に直交する方向に沿って、前記ピグを前記往復経路内から出し入れ可能なように、前記往復経路に設けられている請求項１記載の塗料供給装置。
3. 前記第１の部材は、ガイドピン又はガイド穴が前記第２の部材に密着する面に形成され、
   前記第２の部材は、前記第１の部材の前記ガイドピンが挿入可能なガイド穴、又は、前記第１の部材の前記ガイド穴に挿入可能な前記ガイドピンが、前記第１の部材に密着する面に形成されている請求項１又は２記載の塗料供給装置。
4. 前記第２の通路の開口周囲は、球面状に形成されている請求項１〜３の何れかに記載の塗料供給装置。
   

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