JP5283012B2 - 交換機能付きノズル、交換機能付きノズル装置及びそれを備える塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のノズルを備え、これら複数のノズルのうちから所望のノズルを吐出位置に回転移動させて、その所望のノズルから流体を吐出させることができる交換機能付きノズル、交換機能付きノズル装置及びそれを備える塗布装置に関する。

従来の塗布装置の一例を図１７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する（例えば、特許文献１参照。）。図１７（ａ）に示す塗布装置１は、複数のノズル取付口２を備え、これら複数のノズル取付口２のうち、所望のノズル取付口２を図１７（ａ）に示す下側位置（吐出位置）に回転移動させて、その吐出位置にあるノズル取付口２から例えば接着剤を吐出することができるものである。なお、これらのそれぞれのノズル取付口２には、ノズル（図示せず）が取り付けられる。

図１７（ｂ）は、この塗布装置１の内部構造を示す縦断面図である。同図に示すシリンジ３内に収容される接着剤（図示せず）は、固定側連通路４、流入孔５、及び回転側連通路６を通って吐出位置にあるノズル取付口２から吐出される。

次に、この吐出位置にあるノズル取付口２とは別のノズル取付口２から接着剤を吐出するときは、図１７（ａ）に示す駆動モータ７を駆動して、次に使用しようとするノズル取付口２を吐出位置（下側位置）に回転移動させる。この状態で、シリンジ３内の接着剤をこのシリンジ３から送り出すと、接着剤は、固定側連通路４、流入孔５、及び回転側連通路６を通って吐出位置にある次のノズル取付口２から吐出される。

次に、ノズル取付口２を吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構８を説明する。このノズル交換用駆動機構８は、図１７（ａ）に示すように、駆動モータ７、駆動側タイミングプーリ９、タイミングベルト１０、従動側タイミングプーリ１１、及び従動軸１２を有している。この駆動モータ７が駆動すると、駆動軸が回転し、この駆動軸の回転は、駆動側タイミングプーリ９、タイミングベルト１０、従動側タイミングプーリ１１、及び従動軸１２を介してロータリーノズル１３に伝達されて、ロータリーノズル１３が回転する。

このロータリーノズル１３は、図１７（ｂ）に示すように、軸受１４を介して回動自在にロータリーベース１５に取り付けられており、このロータリーノズル１３の外周面に４つのノズル取付口２が等間隔で設けられている。よって、ロータリーノズル１３が回転することによって、所望のノズル取付口２を吐出位置（下側位置）に回転移動させることができ、その所望のノズル取付口２から接着剤を吐出させることができる。

なお、図には示さないが、吐出位置に配置されていない他の３つのノズル取付口２に取り付けられているノズルの各吐出口は、遮蔽板によって閉じられており、接着剤が吐出しないようになっている。
特開２００６−１８７７１５号公報

しかし、図１７（ａ）、（ｂ）に示す従来の塗布装置１では、この塗布装置１を例えばロボット腕等のノズル移動用駆動機構（図示せず）に取り付けて、そのノズル移動用駆動機構が、所定の吐出位置にある所望のノズルを塗布面に沿って移動させることによって、その所望のノズルから吐出される流体を塗布面に塗布するように使用することを考えると、所望のノズルを吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構８、及び所望のノズルを移動させて、流体を塗布面に塗布するためのノズル移動用駆動機構（図示せず）の両方の駆動機構が必要であり、装置全体の嵩が大きくなるしコストも嵩む。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数のノズルのうち所望のノズルを吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構、及び所望のノズルを移動させて流体を塗布面に塗布するためのノズル移動用駆動機構の両方の駆動機構の機能を、そのノズル移動用駆動機構によって共用することができる交換機能付きノズル、交換機能付きノズル装置及びそれを備える塗布装置を提供することを目的としている。

第１の発明に係る交換機能付きノズル装置は、複数のノズルが取り付けられている回動部を有し、この回動部を回動自在に保持する基台部が設けられ、前記基台部の流体供給口から供給される流体を、前記複数のノズルのうち所望のノズルから吐出させるために、前記所望のノズルを所定の吐出位置に回転移動させることができる交換機能付きノズルと、前記回動部に設けた係合部と、固定側部に設けられ前記係合部に係脱自在に係合される被係合部とを備え、前記係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台部を移動させることによって、前記所望のノズルを前記吐出位置に回転移動させる構成としたことを特徴とするものである。

第１の発明に係る交換機能付きノズル装置は、交換機能付きノズルの基台部を例えばロボット腕等のノズル移動用駆動機構に取り付けて使用することができる。そして、そのようにして使用するときは、回動部に設けた係合部を、固定側部に設けられる被係合部に係合させた状態で、ノズル移動用駆動機構によって基台部を、被係合部を中心にして円運動させる。これによって、複数のノズルのうち所望のノズルを所定の吐出位置に回転移動させることができ、流体供給口から供給される流体を、その吐出位置にある所望のノズルから吐出させることができる。

第２の発明に係る交換機能付きノズル装置は、前記吐出位置にある前記ノズルの吐出口の中心軸と、前記流体供給口の中心軸とが、同一又は略同一直線上に位置する構成とすることができる。

このようにすると、例えば交換機能付きノズルをロボット腕等のノズル移動用駆動機構に取り付けて、所定の吐出位置にあるノズルを、塗布面に規定された経路に沿って移動させ、これによって、その吐出位置にあるノズルから吐出される流体を塗布面に規定された位置に塗布する場合は、形状の異なる交換機能付きノズルが多数あるときでも、形状が異なるそれぞれの交換機能付きノズルごとに、ノズル移動用駆動機構（ロボット）を動作させるプログラムを作成する必要が無く、１つの流体供給口の中心軸を基準にして、ロボットを動作させるプログラムを作成すればよく、プログラムを簡単に作成することができる。勿論、ティーチングによっても同様にプログラムを簡単に作成することができる。

第３の発明に係る交換機能付きノズル装置は、前記吐出位置にある前記ノズルの流入口と、前記流体供給口とを互いに連通させる連通路が、一直線又は略一直線上に形成されているものとすることができる。

このようにすると、例えばこの交換機能付きノズル装置が備える交換機能付きノズルを洗浄する際に、連通路に収容されている流体を廃棄する場合は、その廃棄される流体の量を少なくすることができて経済的である。そして、連通路の流路抵抗を小さくできるので、流体を吐出位置にあるノズルから吐出させるためのポンプを小型化することができる。また、連通路の長さを短くできるので、ポンプの動作タイミングと、ノズルから流体が吐出される吐出タイミングとのずれを小さくすることができ、これによって、流量制御を精度よく行なうことができると共に、流体を規定の塗布位置に精度よく塗布することができる。

第４の発明に係る交換機能付きノズル装置は、前記基台部が略円筒形の外周面、又は略円錐台形の環状の外側の側面を有し、前記外周面、又は前記外側の側面に対向する状態で回動可能なように前記回動部に略円筒形の内周面、又は略円錐台形の内側の側面が設けられ、前記吐出位置にある前記ノズルの流入口と、前記流体供給口とを互いに連通する連通路が、前記基台部の外周面及び前記回動部の内周面、又は前記基台部の外側の側面及び前記回動部の内側の側面を通る構成とすることができる。

このように、基台部に形成された略円筒形の外周面、及び回動部に形成された略円筒形の内周面を連通路が通る構成とすると、連通路内の流体圧は、回動部の内周面を半径方向の外側に押し広げる方向に掛かるので、この流体圧によって、基台部の外周面と回動部の内周面との隙間の密封性が低下することが無く、密封性を確実に確保できる。よって、流体の漏れを簡単に防止できる。

そして、基台部に形成された略円錐台形の環状の外側の側面、及び回動部に形成された略円錐台形の内側の側面を連通路が通る構成とすると、これら基台部の外側の側面、及び回動部の内側の側面を、吐出位置にあるノズルの流入口と、流体供給口との間に配置するための設計が容易となる。これによって、吐出位置にあるノズルの吐出口の中心軸と、流体供給口の中心軸とを同一又は略同一直線上に位置させたり、連通路を一直線又は略一直線上に形成することを容易に行うことができる。

第５の発明に係る交換機能付きノズル装置は、前記係合部が凸部又は凹部であり、前記被係合部は、前記係合部の凸部又は凹部に係脱自在な凹部又は凸部であるものとすることができる。

このように、係合部を凸部又は凹部とし、被係合部を凹部又は凸部とすることによって、ロボット腕等のノズル移動用駆動機構を使用して、係合部を被係合部に対して、簡単にしかも確実に係脱させることができる。

第６の発明に係る交換機能付きノズル装置は、前記複数のそれぞれのノズルが前記吐出位置に回転移動したときに、前記回動部の回転を前記基台部に対して解除可能にロックするロック機構を備え、前記ロック機構は、前記回動部及び基台部のうちの一方に形成された複数のロック凹部、前記回動部及び前記基台部のうちの他方に設けられ前記ロック凹部に係合されるロックボール、及びこのロックボールを前記ロック凹部側に付勢するバネ部を有するものとすることができる。

このロック機構によると、バネ部がロックボールをロック凹部側に付勢しており、ロックボールがいずれかのロック凹部に係合すると、このロックボールによって、回動部が基台部に対して相対的に回転することを係止することができる。これによって、それぞれのノズルを所定の吐出位置に精度よく位置決めして停止させることができるし、所定の吐出位置にあるノズルが、その所定の吐出位置からずれないように解除可能に係止することができる。そして、バネ部の力に抗して回動部を回転させると、ロックボールをロック凹部から外すことができ、この状態では、回動部を簡単に回転させることができ、別の所望のノズルを吐出位置に移動させてロックすることができる。

第７の発明に係る塗布装置は、第１乃至第６のいずれかの発明の交換機能付きノズル装置と、前記交換機能付きノズルの前記流体供給口に流体を供給するポンプと、このポンプ及び前記交換機能付きノズルが取り付けられているロボット腕とを備えることを特徴とするものである。

第７の発明に係る塗布装置を使用して所定の塗布面に流体を塗布するときは、まず、交換機能付きノズルが備える複数のノズルのうち所望のノズルを吐出位置に移動させる。この所望のノズルを吐出位置に移動させるのは、ロボット腕をプログラムに従って動作させることによって行なうことができる。次に、ロボット腕を動作させて、所望のノズルを塗布面の始点に移動させ、そして、ポンプを駆動すると共に交換機能付きノズルをロボット腕によって移動させる。このようにして、流体を予め定めた塗布面に塗布することができる。

また、ポンプをロボット腕に取り付けてあるので、このポンプの流体流出口を交換機能付きノズルに近づけて配置することができる。これによって、ポンプの動作タイミングと、吐出位置にあるノズルから流体が吐出される吐出タイミングとのずれを小さくすることができ、これによって、流量制御を精度よく行なうことができると共に、流体を規定の塗布位置に精度よく塗布することができる。

第８の発明に係る交換機能付きノズルは、複数のノズルが取り付けられている回動部と、この回動部を回動自在に保持する基台本体と、この基台本体を回動自在に保持する基台枠体とを備え、前記回動部は、前記基台枠体の流体供給口から供給される流体を、前記複数のノズルのうち所望のノズルから吐出させるために、前記所望のノズルを所望の吐出位置に回転移動させることができ、かつ、前記基台本体は、前記基台枠体の流体供給口と、前記所望の吐出位置にある前記所望のノズルとを連通させるために、当該基台本体に形成されている連通路を所定の連通位置に回転移動させることができる構成としたことを特徴とするものである。

第８の発明に係る交換機能付きノズルによると、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出方向に向けて、そのノズルから流体を吐出させることができる。つまり、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出方向に向けるときは、回動部を回転させることによって行なうことができる。そして、基台本体に形成されている連通路を所定の連通位置に回転移動させることによって、基台枠体の流体供給口に供給される流体を、この連通路に通して所望の吐出方向に向けられている所望のノズルから吐出させることができる。

第９の発明に係る他の交換機能付きノズル装置は、第８の発明に係る交換機能付きノズルと、前記回動部に設けた第１係合部と、前記基台本体に設けた第２係合部と、固定側部に設けられ前記第１係合部及び前記第２係合部が係脱自在に係合される被係合部とを備え、前記第１係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台本体を移動させることによって、前記所望のノズルを前記所望の吐出位置に回転移動させることができ、かつ、前記第２係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台本体を移動させることによって、前記連通路を所望の連通位置に回転移動させることができる構成としたことを特徴とするものである。

第９の発明に係る交換機能付きノズル装置は、交換機能付きノズルの基台枠体を例えばロボット腕等のノズル移動用駆動機構に取り付けて使用することができる。そして、そのようにして使用するときは、回動部に設けた第１係合部を、固定側部に設けられる被係合部に係合させた状態で、ノズル移動用駆動機構によって基台本体を、被係合部を中心にして円運動させる。これによって、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出位置に回転移動させることができる。

そして、基台本体に設けた第２係合部を、固定側部に設けられる被係合部に係合させた状態で、ノズル移動用駆動機構によって基台本体を、被係合部を中心にして円運動させる。これによって、基台本体に形成されている連通路を所望の連通位置に回転移動させることができ、基台枠体の流体供給口と、所望の吐出位置にある所望のノズルとを連通させることができる。

このようにして、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出方向に向けて、そのノズルから流体を吐出させることができる。

第１０の発明に係る交換機能付きノズル装置は、第９の発明に係る交換機能付きノズル装置において、前記被係合部は、前記第１係合部及び前記第２係合部のいずれにも係脱自在に係合される１つの被係合部、又は、前記第１係合部に係脱自在に係合される第１被係合部と、前記第２係合部に係脱自在に係合される第２被係合部との２つの被係合部で構成されているものである。

このように、１つの被係合部によって、第１係合部及び第２係合部を操作するようにできるし、２つの第１及び第２被係合部を使用して、それぞれと対応する第１係合部及び第２係合部を操作するようにもできる。

第１１の発明に係る塗布装置は、第９又は第１０の発明に係る交換機能付きノズル装置と、前記交換機能付きノズルの前記流体供給口に流体を供給するポンプと、このポンプ及び前記交換機能付きノズルが取り付けられているロボット腕とを備えることを特徴とするものである。

第１１の発明に係る塗布装置によると、ロボット腕の動作によって、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出方向に向けて、そのノズルから流体を吐出させることができる。これ以外は、上記塗布装置と同様に作用する。

本発明に係る交換機能付きノズル装置は、例えば交換機能付きノズルの基台部をロボット腕等のノズル移動用駆動機構に取り付けて、そのノズル移動用駆動機構を動作させて、複数のノズルのうち所望のノズルを所定の吐出位置に回転移動させることができる構成である。従って、そのノズル移動用駆動機構が、所定の吐出位置にある所望のノズルを塗布面に沿って移動させることによって、その所望のノズルから吐出される流体を塗布面に塗布する塗布装置に使用される場合は、そのノズル移動用駆動機構、及び所望のノズルを吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構の両方の駆動機構の機能を、このノズル移動用駆動機構によって共用することができる。これによって、塗布装置全体の嵩を小さくできるし費用を低減できる。

本発明に係る交換機能付きノズルによると、複数のノズルのうち所望のノズルを所望の吐出方向に向けて、そのノズルから流体を吐出させることができる構成としたので、例えば自動車の構成部材における上面、下面、側面等の向きの相違する色々な箇所に向けて流体を吐出することができる。

以下、図１〜図８を参照して、本発明に係る交換機能付きノズル装置１６及びそれを備える塗布装置１７の第１実施形態を説明する。この塗布装置１７は、例えば図１に示すように、吐出機１８を多関節のロボット腕１９の先端部に取り付けたものであり、このロボット２０が、吐出機１８を使用して、例えば自動車の構成部材２１等に制振剤、シール剤、又は接着剤等の流体を塗布したり、グリース等の流体（流動体を含む）を充填することができるものである。

そして、この塗布装置１７が自動車の構成部材２１等に制振剤等の流体を塗布するときは、図１に示すロボット腕１９が、吐出機１８を構成部材２１の塗布面２１ａの所定の経路に沿って移動させることによって、その吐出機１８から吐出される流体を塗布面２１ａに自動的に塗布することができるようになっている。

また、この塗布装置１７は、ロボット腕１９が動作することによって、そのロボット腕１９の先端部に取り付けられている吐出機１８が備える交換機能付きノズル２２を操作することができ、この操作によって、交換機能付きノズル２２に設けられている第１〜第３の３つのノズル２３、２３、２３のうち、所望のノズル２３を所定の吐出位置Ｔに回転移動させて、その吐出位置Ｔにあるノズル２３から流体を吐出させることができるようになっている。

吐出機１８は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、吐出ポンプ２４と、この吐出ポンプ２４を駆動するための回転駆動部（サーボモータ等の電気モータ）２５と、交換機能付きノズル２２とを備えている。そして、吐出ポンプ２４は、その吸込み口２６に例えば移送管（図示せず）が接続しており、この移送管を介して制振剤等の流体が吐出ポンプ２４の吸込み口２６に供給されるように構成されている。そして、この吐出ポンプ２４が作動することによって、交換機能付きノズル２２の所定の吐出位置Ｔにあるノズル２３から流体を吐出することができる。

吐出ポンプ２４は、図３（ｂ）に示すように、例えば縦型の一軸偏心ねじポンプであり、ロータ２４ａとステータ２４ｂとを有している。ロータ２４ａは、雄ねじ形状であり、雌ねじ形状の内孔２４ｃを有するステータ２４ｂに回動自在に装着されている。そして、このロータ２４ａの上端は、図示しないコネクティングロッド、及び減速機等を介して回転駆動部２５の回転軸と連結している。

交換機能付きノズル２２は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、例えば３つの複数の第１、第２、及び第３ノズル２３、・・・が取り付けられている回動部２７と、この回動部２７を回動自在に保持する基台部２８とを備えている。そして、この交換機能付きノズル２２は、基台部２８の流体供給口２９から供給される流体を、第１〜第３ノズル２３、・・・のうち所望のノズル２３（例えば図３に示す第２ノズル２３）から吐出させるために、その所望のノズル２３を所定の吐出位置Ｔ（下側位置）に回転移動させることができるものである。

このように、この交換機能付きノズル２２が第１〜第３ノズル２３、・・・を備えているのは、構成部材２１等に制振剤等の流体を例えば線状に塗布するときに、その塗布線の太さを、予め規定されている基準に従って、例えば太い線、中ぐらいの線、及び細い線に変更できるようにするためである。これらの太い線、中ぐらいの線、及び細い線の各塗布線は、それぞれ対応する第１〜第３ノズル２３、・・・によって吐出される流体によって形成される。

そして、この交換機能付きノズル２２が備える基台部２８は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基台本体２８ａと、ジョイントブロック２８ｂとを有している。基台本体２８ａは、略円柱形であり、略円筒形の外周面３０を有している。そして、この基台本体２８ａは、ジョイントブロック２８ｂにボルト３１で締め付け固定されており、このジョイントブロック２８ｂは、吐出ポンプ２４の流出口部３２に螺合して取り付けられている。

また、交換機能付きノズル２２が備える回動部２７は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、正面形状が略三角形の環状に形成され、その中央部に基台本体２８ａが嵌合し、この基台本体２８ａに対して回動部２７が回動自在である。この環状の回動部２７の中央部には、略円筒形の内周面３３が形成され、この内周面３３は、基台本体２８ａの外周面３０に対して回動自在に嵌合している。

そして、略三角形の回動部２７の３つの各頂部に、吐出口２３ａの口径がそれぞれ相違する第１〜第３ノズル２３、・・・が取り付けられている。これら３つの各ノズル２３は、吐出口２３ａの口径が大きいもの、中ぐらいのもの、小さいものであり、それぞれがアダプタ３４を介して回動部２７に形成されているノズル取付口に螺合して取り付けられている。

また、図３（ｂ）に示すように、ジョイントブロック２８ｂには、第１連通路３５が形成され、基台本体２８ａには、第２連通路３６が形成されており、回動部２７には、３つの第３連通路３７が形成されている。そして、第１及び第２連通路３５、３６は、それぞれＬ字形状の流路であり、第３連通路３７は、直線状の流路である。

第１連通路３５は、図３（ｂ）に示すように、流体供給口２９を有し、その流体供給口２９は、ステータ２４ｂの内孔２４ｃの下端部に形成されている流出口２４ｄと連通しており、これら流体供給口２９及び流出口２４ｄの中心軸３８が互いに一致している。そして、第１連通路３５の流出口３５ａは、第２連通路３６の流入口３６ａと連通しており、これら流出口３５ａ及び流入口３６ａの中心軸３９が互いに一致している。しかも、この流入口３６ａの中心軸３９は、基台本体２８ａの中心軸と一致しており、この基台本体２８ａの中心軸３９は、回動部２７の回動の中心軸となっている。また、第２連通路３６の流出口３６ｂは、図３（ｂ）に示すように、鉛直下方向に向かって延びており、基台本体２８ａの外周面３０で開口している。

更に、同図に示すように、例えば第２ノズル２３が鉛直下方向に向かう下側位置（吐出位置Ｔ）に回転移動したときに、その第２ノズル２３と連通する第３連通路３７の流入口３７ａが、第２連通路３６の流出口３６ｂと連通するように形成されている。この第３連通路３７の流入口３７ａは、回動部２７の内周面３３に形成されている。そして、第２連通路３６の流出口３６ｂ、及び第３連通路３７の流入口３７ａの中心軸４０が互いに一致し、しかも、この中心軸４０は、アダプタ３４に形成されているアダプタ孔、及び第２ノズル２３に形成されているノズル孔のそれぞれの中心軸と一致している。

同様に、図には示さないが、第１及び第３の各ノズル２３が鉛直下方向に向かう吐出位置Ｔに回転移動したときに、その第１及び第３の各ノズル２３と連通するそれぞれの第３連通路３７の流入口３７ａ（回動部２７側）が、第２連通路３６の流出口３６ｂ（基台本体２８ａ側）と連通するように形成されている。これらの第３連通路３７、３７の流入口３７ａ、３７ａは、回動部２７の内周面３３に形成されている。そして、第１及び第３の各ノズル２３が吐出位置Ｔに回転移動したときに、第２及び第３連通路３６、３７の流出口３６ｂ及び流入口３７ａの中心軸４０が互いに一致し、しかも、この中心軸４０は、アダプタ３４に形成されているアダプタ孔、及び第１及び第３ノズル２３に形成されているノズル孔のそれぞれの中心軸とも一致するように形成されている。

次に、ロック機構４１を、図３（ｂ）を参照して説明する。このロック機構４１は、第１〜第３の各ノズル２３が、同図に示すように、吐出位置Ｔに回転移動したときに、回動部２７の回転を基台部２８に対して解除可能にロックする機構であり、３つのロック凹部４２、ロックボール４３、及びバネ部４４を備えている。なお、図３（ｂ）では、第２ノズル２３が吐出位置Ｔにあり、この吐出位置Ｔとは、ノズル２３が鉛直下方に向かう位置を言う。

ロック凹部４２は、図３（ｂ）に示すように、回動部２７の表面であって、ジョイントブロック２８ｂに向かう側の面に３つ形成され、ロックボール４３が係脱自在な大きさ及び形状（円錐形）に形成されている。更に、３つの各ロック凹部４２は、第１〜第３の各ノズル２３が吐出位置Ｔに回転移動したときに、各ノズル２３を吐出位置Ｔにロックすることができる位置に形成されている。また、ロックボール４３は、ジョイントブロック２８ｂに形成された収容孔４５に収容されている。

バネ部４４は、ロックボール４３をロック凹部４２側に付勢するものであり、収容孔４５に収容されている。そして、このバネ部４４は、その付勢力の反発力がボルト４６で係止され、このボルト４６は、収容孔４５に螺合して固定されている。

このロック機構４１によると、バネ部４４がロックボール４３をロック凹部４２側に付勢しており、ロックボール４３がいずれかのロック凹部４２に係合すると、このロックボール４３によって、回動部２７が基台部２８に対して相対的に回転することを係止することができる。これによって、第１〜第３のそれぞれのノズル２３を所定の吐出位置Ｔに精度よく位置決めして停止させることができるし、吐出位置Ｔにあるノズル２３が、その吐出位置Ｔからずれないように解除可能に係止することができる。そして、バネ部４４の力に抗して回動部２７を回転させると、ロックボール４３をロック凹部４２から外すことができ、この状態では、回動部２７を簡単に回転させることができ、別の所望のノズル２３を吐出位置Ｔに移動させてロックすることができる。

なお、ロック機構４１は、図３（ｂ）に示す構成としたが、これに代えて、ロック凹部４２をジョイントブロック２８ｂに形成し、収容孔４５を回動部２７に形成して、この収容孔４５にロックボール４３、バネ部４４、及びボルト４６を配置してもよい。

次に、交換機能付きノズル２２に設けられている第１〜第３ノズル２３のうち、所望のノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させるための係合部４７及び被係合部４８を、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。これら交換機能付きノズル２２、係合部４７、及び被係合部４８が交換機能付きノズル装置１６を構成している。

係合部４７は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、略円柱形の凸部であり、回動部２７の正面側の表面であって、吐出口２３ａの口径が中の第２ノズル２３が取り付けられている部分に設けられ、回動部２７の回転の中心軸３９から離れた位置に配置されている。

被係合部４８は、図３（ｂ）に示すように、略円筒形の凹部であり、被係合部材４９の上端部の正面部に形成されている。この被係合部４８は、係合部４７が係脱自在な大きさに形成されている。そして、被係合部材４９は、例えば図１に示すように、制振剤等の流体を塗布しようとする自動車の構成部材２１等が載置される載台（固定側部）５０の上面に取り付けられている。

ただし、図３（ｂ）に示すように、係合部４７は、凸部として形成し、被係合部４８は凹部として形成したが、これに代えて、係合部４７は、凹部として形成し、被係合部４８は凸部として形成してもよい。

次に、上記のように構成された塗布装置１７を使用して、自動車の構成部材２１等の表面に制振剤等の流体を塗布する手順、及びこの塗布装置１７の作用を説明する。今、図１に示すように、多関節のロボット腕１９の先端部に吐出機１８が取り付けられている。そして、この吐出機１８が備える吐出ポンプ２４の先端部（下端部）には、交換機能付きノズル２２が取り付けられ、この交換機能付きノズル２２に取り付けられている第１〜第３ノズル２３のうち吐出口２３ａの口径が小の第３ノズル２３が吐出位置Ｔに設定されている。

この状態で、プログラムによって、ロボット腕１９を動作させて、吐出位置Ｔにある第３ノズル２３を塗布面２１ａの始点に移動させ、そして、吐出ポンプ２４を駆動すると共に吐出機１８（交換機能付きノズル２２）をロボット腕１９によって移動させる。このようにして、第３ノズル２３を使用して流体を予め定めた自動車の構成部材２１の塗布面２１ａに塗布することができる。そして、この第３ノズル２３から流体が吐出されて形成された塗布線は、細い線となっている。

なお、ロボット腕１９の動作、及び吐出ポンプ２４の駆動等は、予め設定されたプログラムによって行なわれ、このプログラムは、図示しない演算制御部の記憶部に予め記憶されている。

次に、この第３ノズル２３を使用して細い塗布線が形成された自動車の構成部材２１に対して、更に、例えば吐出口２３ａの口径が中の第２ノズル２３を使用して中ぐらいの太さの塗布線を形成するときの手順を説明する。つまり、今、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、交換機能付きノズル２２の第３ノズル２３が吐出位置Ｔにある。そして、この状態から、図８（ｃ）に示すように、第２ノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させる手順を説明する。

まず、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上昇位置にある吐出機１８を、ロボット腕１９を動作させることによって、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、下降位置に下降移動させる。この下降位置では、交換機能付きノズル２２に設けた係合部４７が、載台５０に取り付けられている被係合部材４９の被係合部４８と、間隔を隔てて丁度対向する位置となる。

次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ロボット腕１９を動作させることによって、下降位置にある吐出機１８を前進移動させて、交換機能付きノズル２２に設けた係合部４７を、載台５０に取り付けられている被係合部材４９の被係合部４８に係合させる。

そして、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ロボット腕１９を動作させることによって、互いに係合する係合部４７及び被係合部４８を中心とすると共に、その係合部４７の中心と、基台本体２８ａの中心軸３９とを結ぶ線を半径とする円周７０に沿って、基台部２８をθ（＝１２０°）だけ時計方向に円弧運動させる。これによって、図８（ｃ）に示すように、吐出口２３ａの口径が中の第２ノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させることができる。

この状態で、プログラムによって、ロボット腕１９を動作させて、吐出位置Ｔにある第２ノズル２３を塗布面２１ａの次の始点に移動させ、そして、吐出ポンプ２４を駆動すると共に吐出機１８（交換機能付きノズル２２）をロボット腕１９によって移動させる。このようにして、第２ノズル２３を使用して流体を予め定めた自動車の構成部材２１の塗布面２１ａに塗布することができる。そして、この第２ノズル２３から流体が吐出されて形成された塗布線は、中ぐらいの太さの線となっている。これによって、この構成部材２１の塗布面２１ａに、細い塗布線、及び中ぐらいの太さの塗布線を形成することができる。

このように、この図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す交換機能付きノズル装置１６によると、第１〜第３ノズル２３、・・・のうち、所望のノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させることによって、構成部材２１の塗布面２１ａに、予め規定されている基準に従って、例えば太い線、中ぐらいの線、及び細い線の塗布線を形成することができる。よって、太い線、中ぐらいの線、及び細い線の塗布線を形成するために、作業者が、吐出ポンプ２４に対して、塗布線の太さに応じた３種類のそれぞれのノズルに付け替える必要が無く、塗布作業の作業能率の向上を図ることができる。

従って、この塗布装置１７によると、所望のノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させるためのノズル交換用駆動機構、及び所望のノズル２３を移動させて流体を塗布面２１ａに塗布するためのノズル移動用駆動機構の両方の駆動機構の機能を、このロボット腕１９（ノズル移動用駆動機構）によって共用することができる。これによって、塗布装置１７全体の嵩を小さくできるし費用を低減できる。

また、図３（ｂ）に示すように、交換機能付きノズル２２の基台本体２８ａに形成された略円筒形の外周面３０、及びその外周面３０に対向する状態で回動部２７に形成された略円筒形の内周面３３を、第２及び第３連通路３６、３７が通る構成となっている。

このように構成とすると、第２及び第３連通路３６、３７内の流体圧の掛かる部分（外周面３０及び内周面３３）が円周面であるため、偏りのない均一な内圧分布となり、密封性が低下すること無く、密封性を確実に確保できる。よって、流体の漏れを簡単に防止できる。

更に、図３（ｂ）に示すように、係合部４７が略円柱形の凸部であり、被係合部４８は、係合部４７の凸部に係脱自在な略円筒形の凹部としてある。係合部４７及び被係合部４８をこのような形状とすることによって、ロボット腕１９等のノズル移動用駆動機構を使用して、係合部４７を被係合部４８に対して、簡単にしかも確実に係脱させることができる。そして、図７及び図８に示すように、係合部４７を被係合部４８に係合させた状態で、その互いに係合する係合部４７及び被係合部４８を中心にして基台部２８を回転させて、簡単に所望のノズル２３を吐出位置Ｔに回転移動させることができる。

そして、図１に示すように、この塗布装置１７によると、吐出ポンプ２４をロボット腕１９に取り付けてあるので、この吐出ポンプ２４の流体流出口２４ｄを交換機能付きノズル２２に近づけて配置することができる。これによって、吐出ポンプ２４の動作タイミングと、吐出位置Ｔにあるノズル２３から流体が吐出される吐出タイミングとのずれを小さくすることができ、これによって、流量制御を精度よく行なうことができると共に、流体を規定の塗布位置に精度よく塗布することができる。

次に、本発明に係る交換機能付きノズル装置の第２実施形態を、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。この第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１は、図１に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６に代えて、塗布装置１７に取り付けて使用することができる。

この図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１と、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６とが相違するところは、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６は、第１〜第３の各ノズル２３の吐出口２３ａの形状が円形であるのに対して、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１では、第１〜第３の各ノズル５２の吐出口５２ａの形状が細長い長方形であるところである。

また、第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１では、それぞれの第３連通路３７の中心軸線４０は、それぞれと対応する第１〜第３ノズル５２、・・・の各中心軸線（図示せず）と一致していないところも、第１実施形態と相違している。これ以外は、第１実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

この図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す交換機能付きノズル５３が備える第１〜第３の各ノズル５２は、吐出口５２ａの形状が細長い長方形であるので、塗布面２１ａに流体を帯状に塗布することができる。そして、第１〜第３の各ノズル５２の吐出口５２ａの厚み方向の寸法ｄ が、大、中、小となっている。これによって、第１〜第３の各ノズル５２から流体が吐出されて、塗布面２１ａに形成される帯状の塗布体のそれぞれの厚みは、予め規定されている基準の大、中、小となるようにすることができる。

次に、本発明に係る交換機能付きノズル装置の第３実施形態を、図１０を参照して説明する。この第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５は、図１に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６に代えて、塗布装置１７に取り付けて使用することができる。

この図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５と、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６とが相違するところは、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６は、吐出位置Ｔにあるノズル２３の吐出口２３ａの中心軸４０と、第１連通路３５の流体供給口２９の中心軸３８（吐出ポンプ２４の流出口２４ｄの中心軸３８）とが互いに間隔Ｋを隔てて配置されているのに対して、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５では、吐出位置Ｔにあるノズル２３の吐出口２３ａの中心軸３８と、第１連通路３５の流体供給口２９の中心軸３８（吐出ポンプ２４の流出口２４ｄの中心軸３８）とが同一又は略同一直線上に配置されているところである。

このようにすると、交換機能付きノズル５６をロボット腕１９（ノズル移動用駆動機構）に取り付けて、所定の吐出位置Ｔにあるノズル２３を、塗布面２１ａに規定された経路に沿って移動させ、これによって、その吐出位置Ｔにあるノズル２３から吐出される流体を塗布面２１ａに規定された位置に塗布する場合は、形状の異なる交換機能付きノズル５６が多数あるときでも、形状が異なるそれぞれの交換機能付きノズル５６ごとに、ロボット２０（ノズル移動用駆動機構）を動作させるプログラムを作成する必要が無く、１つの流体供給口２９の中心軸３８を基準にして、ロボット２０を動作させるプログラムを作成すればよく、プログラムを簡単に作成することができる。勿論、ティーチングによっても同様にプログラムを簡単に作成することができる。

また、第３実施形態の交換機能付きノズル装置５６では、第１〜第３ノズル２３、・・・の各中心軸線が、回動部２７に形成されている各第３連通路３７、・・・の中心軸線に対して所定の角度を成す方向に延びているところも、第１実施形態と相違している。これ以外は、第１実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

次に、本発明に係る交換機能付きノズル装置の第４実施形態を、図１１を参照して説明する。この第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８は、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５に代えて、塗布装置１７に取り付けて使用することができる。

この図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８と、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５とが相違するところは、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５は、吐出位置Ｔにあるノズル２３の流入口と、第１連通路３５の流体供給口２９とを互いに連通させる第１〜第３連通路３５、３６、３７が屈曲して形成されているのに対して、図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８では、吐出位置Ｔにあるノズル２３の流入口と、第１連通路３５の流体供給口２９とを互いに連通させる第１及び第３連通路３５、３７が一直線又は略一直線上に形成されているところである。ただし、図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８では、第２連通路３６は、形成されていない。

このようにすると、例えばこの交換機能付きノズル装置５８が備える交換機能付きノズル５９を洗浄する際に、第１及び第３連通路３５、３７に収容されている流体を廃棄する場合は、その廃棄される流体の量を少なくすることができて経済的である。そして、第１及び第３連通路３５、３７の流路抵抗を小さくできるので、流体を吐出位置Ｔにあるノズル２３から吐出させるための吐出ポンプ２４を小型化することができる。また、第１及び第３連通路３５、３７の長さを短くできるので、吐出ポンプ２４の動作タイミングと、吐出位置Ｔにあるノズル２３から流体が吐出される吐出タイミングとのずれを小さくすることができ、これによって、流量制御を精度よく行なうことができると共に、流体を規定の塗布位置に精度よく塗布することができる。

更に、図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８、及び図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５は、次のところも相違する。つまり、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５では、基台本体２８ａに形成された略円筒形の外周面３０に、環状の回動部２７の中央部に形成された略円筒形の内周面３３が回動自在に嵌合しているのに対して、図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８では、基台部６０に形成された略円錐台形の外側の側面６１に、環状の回動部６４の中央部に形成された略円錐台形の内側の側面６２が回動自在に嵌合しているところが相違している。

そして、この第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８は、吐出位置Ｔにあるノズル２３の流入口と、流体供給口２９とを互いに連通させる第１及び第３連通路３５、３７が、基台部２８に形成された外側の側面６１、及び回動部６４に形成された内側の側面６２を通るように形成されている。また、回動部６４は、軸受部６３を介して基台部６０に対して回動自在に取り付けられている。

このように、基台部６０に形成された略円錐台形の環状の外側の側面６１、及び回動部６４に形成された略円錐台形の環状の内側の側面６２を第１及び第３連通路３５、３７が通る構成とすると、これら基台部６０の外側の側面６１、及び回動部６４の内側の側面６２を、吐出位置Ｔにあるノズル２３の流入口と、流体供給口２９との間に配置するための設計が容易となる。これによって、吐出位置Ｔにあるノズル２３の吐出口２３ａの中心軸３８と、流体供給口２９の中心軸３８とを同一又は略同一直線上に位置させたり、第１及び第３連通路３５、３７を一直線又は略一直線上に形成することを容易に行うことができる。

これ以外は、第３実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

次に、本発明に係る交換機能付きノズル装置の第５実施形態を、図１２を参照して説明する。この図１２に示す第５実施形態の交換機能付きノズル装置６５は、図１１に示す第４実施形態の交換機能付きノズル装置５８において、吐出口２３ａが小さい円形の第３ノズル２３に代えて、吐出口５２ａが細長い長方形の第３ノズル５２を取り付けたものであり、交換機能付きノズル６６を備えている。この吐出口５２ａが細長い長方形の第３ノズル５２は、図９（ｂ）に示す第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１に取り付けられている第３ノズル５２と同等のものである。

このようにすると、ノズル２３、５２を吐出ポンプ２４に付け替えること無しに、構成部材２１の塗布面２１ａに対して、線状の塗布線及び帯状の塗布体を形成することができる。よって、塗布作業の作業能率の向上を図ることができる。

これ以外は、第４実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

図１３は、本発明に係る交換機能付きノズル装置の第６実施形態を示している。この第６実施形態の交換機能付きノズル装置６７は、図３（ａ）に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６において、吐出口２３ａが大きい円形の第１ノズル２３に代えて、吐出口５２ａが細長い長方形の第１ノズル５２を取り付けたものであり、交換機能付きノズル６８を備えている。この吐出口５２ａが細長い長方形の第１ノズル２３は、図９（ａ）に示す第２実施形態の交換機能付きノズル装置５１に取り付けられている吐出口５２ａが大の第１ノズル５２と同等のものである。

このようにしても、ノズル２３、５２を吐出ポンプ２４に付け替えること無しに、構成部材２１の塗布面２１ａに対して、線状の塗布線及び帯状の塗布体を形成することができる。よって、塗布作業の作業能率の向上を図ることができる。

これ以外は、第１実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

次に、本発明に係る交換機能付きノズル、交換機能付きノズル装置及び塗布装置の第７実施形態を、図１４〜図１６を参照して説明する。この第７実施形態の交換機能付きノズル装置７３は、図１に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６に代えて、塗布装置１７に取り付けて使用することができる。

この図１４に示す第７実施形態の交換機能付きノズル装置７３と、図３に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６とが相違するところは、以下の通りである。

つまり、図３に示す第１実施形態の交換機能付きノズル装置１６は、第１、第２、及び第３ノズル２３、・・・のうち、所望のノズル２３を選択して（このノズルは、プログラムによって指令されて選択される。）、その選択した所望のノズル２３を所定の吐出位置Ｔ（下側位置）に回転移動させて、その吐出位置Ｔに回転移動させた所望のノズル２３から流体を吐出できるようにしたものである。

これに対して、図１４及び図１５に示す第７実施形態の交換機能付きノズル装置７３は、その吐出位置として複数の、例えば図１５（ａ）に示すように、３つの第１、第２、第３吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が定められている。そして、３つの第１、第２、及び第３ノズル２３、・・・のうち、所望のノズル２３を選択して、その選択した所望のノズル２３を３つの所定の吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のうち、所望の吐出位置に回転移動させて、その所望の吐出位置に回転移動させたその所望のノズル２３から流体を吐出できるようにしたものである。これが第１実施形態と相違するところである。

これ以外は、第１実施形態と同等であるので、それら同等部分を同一の図面符号で示しそれらの説明を省略する。

この第７実施形態の交換機能付きノズル７４は、図１４及び図１５に示すように、第１実施形態と同様に、３つの第１、第２、及び第３ノズル２３、・・・が取り付けられている回動部２７と、この回動部２７を回動自在に保持する基台本体７５と、この基台本体７５を回動自在に保持するジョイントブロック（基台枠体）７６とを備えている。

この交換機能付きノズル７４は、ジョイントブロック７６の流体供給口２９から供給される流体を、第１〜第３ノズル２３、・・・のうち所望のノズル２３（例えば図１４に示す第２ノズル２３）から吐出させるために、その所望のノズル２３を、３つの所定の吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のうち、所望の吐出位置（例えば図１４に示す下側位置Ｔ１）に回転移動させて、その所望の吐出位置Ｔ１に回転移動させたその所望のノズル（例えば図１４に示す第２ノズル２３）から流体を吐出できる構成となっている。

この３つの所定の吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、図１５（ａ）に示すように、基台本体７５の中心軸３９の周りを１２０°間隔で規定されており、Ｔ１は、ノズル２３が鉛直下方に向かう位置であり、Ｔ２は、Ｔ１の位置から反時計方向に１２０°回転移動した位置である。そして、Ｔ３は、Ｔ１の位置から時計方向に１２０°回転移動した位置である。

ただし、この実施形態では、３つの吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を規定したが、これ以外の複数の吐出位置を規定することができる。そして、この３つの吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を、１２０°の等間隔で規定したが、各吐出位置を異なる間隔で規定することができる。なお、これらの吐出位置を規定することは、後述する第１及び第２ロック機構４１、７７、並びに演算制御部に記憶されているプログラムによって行うことができる。

また、この交換機能付きノズル７４が備える基台本体７５は、図１４に示すように、略円柱形であり、その先端部には、回動部２７が回動自在に外側に嵌合している。そして、基台本体７５の中央部には、ジョイントブロック７６が回動自在に外側に嵌合し、その後端面には、円板部材７８がボルト７９で固定して取り付けられている。そして、ジョイントブロック７６は、吐出ポンプ２４の流出口部３２に螺合して取り付けられている。

また、図１４に示すように、交換機能付きノズル７４が備える回動部２７、第１〜第３ノズル２３、・・・、及びこの回動部２７と基台本体７５との間の取付け構造は、第１実施形態と同等であるので説明を省略する。

更に、この交換機能付きノズル７４が備えるジョイントブロック７６は、その中央部に水平方向の向きに貫通孔が形成され、その貫通孔が略円筒形の内周面８０で形成されている。そして、この内周面８０に基台本体７５の外周面３０が回動自在に嵌合している。

また、図１４に示すように、ジョイントブロック７６には、第１連通路８１が形成され、基台本体７５には、第２連通路８２が形成されており、回動部２７には、３つの第３連通路３７が形成されている。

第１連通路８１は、図１４及び図１６に示すように、流体供給口２９を有し、その流体供給口２９は、ステータ２４ｂの内孔２４ｃの下端部に形成されている流出口２４ｄと連通しており、これら流体供給口２９及び流出口２４ｄの中心軸３８が互いに一致している。そして、第１連通路８１の流出口８１ａは、第２連通路８２の流入口８２ａと連通している。そして、第２連通路８２の中心軸３９は、基台本体７５の中心軸と一致しており、この基台本体７５の中心軸３９は、回動部２７の回動の中心軸となっている。また、第２連通路８２の流出口３６ｂは、図１４に示す状態では、鉛直下方向に向かって延びており、基台本体７５の外周面３０で開口している。

ただし、図１４に示す第２連通路８２の流出口３６ｂ、及び回動部２７に形成されている３つの第３連通路３７の構成は、第１実施形態と同等であるので説明を省略する。

次に、図１４及び図１６を参照して、第１連通路８１と第２連通路８２との連通構成を説明する。図１６は、図１４に示す第１連通路８１をＡ−Ａ方向から見た断面図である。図１６に示すように、ジョイントブロック７６に形成されている第１連通路８１は、流体供給口２９と、この流体供給口２９と連通する流出口８１ａとを備えている。この第１連通路８１の流出口８１ａは、略円環状の内周溝であり、ジョイントブロック７６に形成されている貫通孔の内周面８０に形成されている。

そして、基台本体７５に形成されている第２連通路８２は、図１６に示すように、流入口８２ａとしての半径方向流路と、Ｌ字状形状の中心流路８２ｂとを備えている。流入口８２ａは、略円柱形状の基台本体７５の略中央部外周面３０の周方向に沿って９０°おきに、半径方向流路として例えば４つ形成され、これら４つの各流入口８２ａの外端部は、第１連通路８１の流出口８１ａと重なり合う位置に形成されている。そして、４つの各流入口８２ａの内端部は、中心流路８２ｂと連通している。

このように、第１及び第２連通路８１、８２が形成されているので、基台本体７５がその中心軸３９を中心にして回動して、いずれの回転位置に移動した状態でも、吐出ポンプ２４の流出口２４ｄから吐出される流体を、流体供給口２９、第１連通路８１の流出口８１ａ（内周溝）、第２連通路８２の流入口８２ａ（半径方向流路）、及び中心流路８２ｂに通して第３連通路３７に供給することができ、その流体をノズル２３から吐出させることができる。

次に、図１４に示す交換機能付きノズル装置７３が備える第１及び第２ロック機構４１、７７を説明する。この第１ロック機構４１は、図３（ｂ）に示すロック機構４１と同等であるので説明を省略する。

この図１４に示す第２ロック機構７７は、同図に示す基台本体７５が中心軸３９を中心に回転して、第２連通路８２の流出口３６ｂが図１５（ａ）に示すノズルの吐出位置（連通位置）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に回転移動したときに、基台本体７５の回転をジョイントブロック７６に対して解除可能にロックする機構であり、第１実施形態と同等の３つのロック凹部４２、ロックボール４３、及びバネ部４４を備えている。

なお、図１４では、第２連通路８２の流出口３６ｂが吐出位置（連通位置）Ｔ１に回転移動しており、この流出口３６ｂを、吐出位置Ｔ１に回転移動しているノズル２３に連通させている。

従って、例えば３つの第１〜第３ノズル２３、・・・のうち、所望のノズル２３を図１５（ａ）に示す吐出位置Ｔ２又はＴ３に回転移動させて、その吐出位置にある所望のノズル２３から流体を吐出させる場合は、例えばまず、所望のノズル２３を吐出位置Ｔ２又はＴ３に回転移動させる。このとき、第１ロック機構４１は、ノズル２３をこの吐出位置Ｔ２又はＴ３に係止することができる。

次に、基台本体７５を、中心軸３９を中心にして回転させて、第２連通路８２の流出口３６ｂを吐出位置（連通位置）Ｔ２又はＴ３に回転移動させる。このとき、第２ロック機構７７は、第２連通路８２の流出口３６ｂをこの吐出位置Ｔ２又はＴ３に係止することができる。

これによって、第２連通路８２の流出口３６ｂを、吐出位置Ｔ２又はＴ３に回転移動しているノズル２３に連通させることができる。この状態で、吐出ポンプ２４から吐出される流体を、所望の吐出位置Ｔ２又はＴ３にある所望のノズル２３から吐出させることができる。

次に、この第２ロック機構７７を説明する。ロック凹部４２は、図１４に示すように、円板部材７８の内表面であって、ジョイントブロック７６に向かう側の面に３つ形成され、ロックボール４３が係脱自在に形成されている。更に、３つの各ロック凹部４２は、第２連通路８２の流出口３６ｂを３つの各吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にロックすることができる位置に形成されている。また、ロックボール４３は、ジョイントブロック７６に形成された収容孔４５に収容されている。この収容孔４５にバネ部４４が収容されている。

バネ部４４は、ロックボール４３をロック凹部４２側に付勢するものであり、このバネ部４４は、その付勢力の反発力がボルト４６で係止され、このボルト４６は、収容孔４５に螺合して固定されている。

この図１４に示す第２ロック機構７７によると、バネ部４４がロックボール４３をロック凹部４２側に付勢しており、ロックボール４３がいずれかのロック凹部４２に係合すると、このロックボール４３によって、円板部材７８がジョイントブロック７６に対して相対的に回転することを係止することができる。これによって、第２連通路８２の流出口３６ｂを３つの各吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に精度よく位置決めして停止させることができるし、各吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にある第２連通路８２の流出口３６ｂが、その吐出位置からずれないように解除可能に係止することができる。そして、バネ部４４の力に抗して基台本体７５を回転させると、ロックボール４３をロック凹部４２から外すことができ、この状態では、基台本体７５を簡単に回転させることができ、第２連通路８２の流出口３６ｂを別の吐出位置に移動させてロックすることができる。

なお、第２ロック機構７７は、図１４に示す構成としたが、これに代えて、ロック凹部４２をジョイントブロック７６に形成し、収容孔４５を円板部材７８に形成して、この収容孔４５にロックボール４３、バネ部４４、及びボルト４６を配置してもよい。

次に、図１４に示す交換機能付きノズル装置７３が備える第１及び第２係合部４７、８３、及び被係合部４８を説明する。この第１係合部４７及び被係合部４８は、図３（ｂ）に示す係合部４７及び被係合部４８と同等であるのでその説明を省略する。

この図１４に示す第２係合部８３は、図３に示す係合部４７と同様に使用して、第２連通路８２の流出口３６ｂを３つの吐出位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のうち所望の吐出位置に回転移動させることができるものである。これら交換機能付きノズル７４、第１及び第２係合部４７、８３、及び被係合部４８が交換機能付きノズル装置７３を構成している。

第２係合部８３は、図１４及び図１５（ｂ）に示すように、第１係合部４７と同等の形状及び大きさの略円柱形の凸部であり、被係合部４８に対して係脱自在に係合可能なものである。そして、第２係合部８３は、円板部材７８の外表面に設けられ、第２連通路８２の流出口３６ｂが吐出位置Ｔ１にあるときに、回動部２７の回転の中心軸３９から離れたその真下の位置に配置されている。

ただし、図１４に示すように、第２係合部８３は、第１係合部４７が取り付けられている回動部２７の外表面と反対側の、円板部材７８の外表面に取り付けられているので、第２係合部８３を、載台５０に設けられている被係合部材４９の被係合部４８に係合させるときは、第２係合部８３を被係合部４８に向かわせる必要がある。

その場合は、ロボット腕１９の先端部を、鉛直線を中心にして１８０°旋回させることによって、第２係合部８３を被係合部４８に向かわせることができる。また、ロボット腕１９の先端部を１８０°旋回させないで第２係合部８３を操作する場合は、図１４に二点鎖線で示すように、被係合部（第１被係合部）４８を有する被係合部材（第１被係合部材）４９とは別に、第２係合部８３を操作するための第２被係合部４８を有する第２被係合部材８４を載台５０に設けてもよい。この第２被係合部４８は、第１被係合部４８と向かい合う方向に配置する。

また、図１４に示すように、第２係合部８３は、凸部として形成し、被係合部４８は凹部として形成したが、これに代えて、第２係合部は、凹部として形成し、被係合部は凸部として形成してもよい。

次に、上記のように構成された塗布装置を使用して、図１に示す自動車の構成部材２１等の表面に制振剤等の流体を塗布する手順、及びこの塗布装置の作用を説明する。今、図１に示す第１実施形態と同様に、多関節のロボット腕１９の先端部に第７実施形態の吐出機が取り付けられている。そして、図１４に示すように、この吐出機が備える交換機能付きノズル７４は、第１〜第３ノズル２３のうち、吐出口２３ａの口径が中の第２ノズル２３が吐出位置Ｔ１に設定されている。

この状態で、第１実施形態と同様にして、第２ノズル２３を使用して流体を予め定めた自動車の構成部材２１の例えば上面の塗布面２１ａに塗布することができる。そして、この第２ノズル２３から流体が吐出されて形成された塗布線は、中ぐらいの太さの線となっている。

次に、この第２ノズル２３を使用して中ぐらいの太さの塗布線が形成された自動車の構成部材２１の、例えば内側下面の塗布面（図示せず）に対して、更に、例えば吐出口２３ａの口径が大の第１ノズル２３を使用して太い塗布線を形成するときの手順を説明する。つまり、今、図１４、図１５に示すように、交換機能付きノズル７４の第２ノズル２３が吐出位置Ｔ１にあり、基台本体７５に形成されている第２連通路８２の流出口３６ｂが吐出位置Ｔ１にある。そして、この状態から、図には示さないが、第１ノズル２３を吐出位置Ｔ３に回転移動させると共に、第２連通路８２の流出口３６ｂを吐出位置Ｔ３に回転移動させる手順を説明する。

まず、第１実施形態と同様の方法を使用して、第１ノズル２３を吐出位置Ｔ３に回転移動させる。つまり、図１４に示すように、ロボット腕１９を動作させることによって、交換機能付きノズル７４に設けた第１係合部４７を、載台５０に取り付けられている被係合部材４９の被係合部４８に係合させる。

そして、ロボット腕１９を動作させることによって、互いに係合する第１係合部４７及び被係合部４８を中心とする円周７０に沿って、基台本体７５をθ（＝１２０°）だけ所定方向に円弧運動させる。これによって、吐出口２３ａの口径が大の第１ノズル２３を吐出位置Ｔ３に回転移動させることができる。

ここで、吐出位置Ｔ２にある第１ノズル２３が、吐出位置Ｔ３に回転移動するときに、停止している基台本体７５を中心にして回動部２７が回転するが、この際に、基台本体７５が回動部２７に伴って同方向に回転しない構成になっている。その構成は、第２ロック機構７７によって実現され、この第２ロック機構７７は、基台本体７５をジョイントブロック７６に係合させて係止している。従って、第２ロック機構７７が、基台本体７５とジョイントブロック７６とを互いに係合させている係合力は、回動部２７と基台本体７５との摩擦抵抗よりも大きくなるように設定されている。

次に、第１実施形態と同様の方法を使用して、第２連通路８２の流出口３６ｂを吐出位置Ｔ３に回転移動させる。つまり、ロボット腕１９を動作させることによって、図１４に示す第１係合部４７を被係合部４８から切り離す。そして、ロボット腕１９の先端部を１８０°旋回させて、第２係合部８３を被係合部４８に向かわせて、第２係合部８３を、その被係合部４８に係合させる。

そして、ロボット腕１９を動作させることによって、互いに係合する第２係合部８３及び被係合部４８を中心とする円周に沿って、基台本体７５をθ（＝１２０°）だけ所定方向と逆方向に円弧運動させる。これによって、第２連通路８２の流出口３６ｂを吐出位置Ｔ３に回転移動させることができる。

ここで、吐出位置Ｔ１にある第２連通路８２の流出口３６ｂが、吐出位置Ｔ３に回転移動するときに、停止している回動部２７の中央で基台本体７５が回転するが、この際に、回動部２７が基台本体７５に伴って同方向に回転しない構成になっている。その構成は、第１ロック機構４１によって実現され、この第１ロック機構４１は、回動部２７をジョイントブロック７６に係合させている。従って、第１ロック機構４１が、回動部２７とジョイントブロック７６とを互いに係合させている係合力は、回動部２７と基台本体７５との摩擦抵抗よりも大きくなるように設定されている。

この状態で、プログラムによって、ロボット腕１９を動作させて、吐出位置Ｔ３にある第１ノズル２３を自動車の構成部材２１の内側下面の塗布面であって、次の始点に移動させ、そして、吐出ポンプ２４を駆動すると共に吐出機（交換機能付きノズル７４）をロボット腕１９によって移動させる。このようにして、第１ノズル２３を使用して流体を予め定めた自動車の構成部材２１の各塗布面に塗布することができる。

このように、この図１４に示す交換機能付きノズル装置７３によると、第１〜第３ノズル２３、・・・のうち、所望のノズル２３を所望の吐出位置Ｔ１〜Ｔ３に回転移動させることによって、構成部材２１の塗布面２１ａ等に、予め規定されている基準に従って、例えば太い線、中ぐらいの線、及び細い線の塗布線を形成することができる。これによって、構成部材２１の上面、内側下面、内側及び外側の各側面等の向きの相違する色々な箇所にノズル２３を向けて流体を塗布することができる。

従って、この第７実施形態の塗布装置によると、例えば複雑な形状の部材において、様々な向きや位置に形成されている塗布面に対して、所望の太さの線の塗布線等を自在に形成することができるので、これら複数種類の塗布作業を極めて高い作業能率で行うことができる。

ただし、上記各実施形態では、図３（ａ）に示すように、吐出ポンプ２４として、一軸偏心ねじポンプを使用したが、これに代えて、これ以外の型式のポンプを使用してもよい。

そして、上記各実施形態では、図１に示すように、ロボット腕１９の先端部に吐出ポンプ２４を取り付け、この吐出ポンプ２４の流出口部３２に交換機能付きノズル２２を取り付けたが、これに代えて、吐出ポンプ２４をロボット腕１９以外の固定側部に設置すると共に、交換機能付きノズル２２、・・・をロボット腕１９の先端部に取り付け、その吐出ポンプ２４から吐出される流体を、移送管を介して交換機能付きノズル２２、・・・の流体供給口２９に供給する構成としてもよい。このようにすると、ロボット腕１９に必要とされる駆動力を小さくすることができる。

また、上記各実施形態では、図３（ａ）等に示すように、交換機能付きノズル２２に３つの第１〜第３ノズル２３、・・・を取り付けた構成としたが、２つ又は４つ以上のノズル２３を取り付けた構成としてもよい。

更に、図１０に示す第３実施形態の交換機能付きノズル装置５５では、吐出位置Ｔにあるノズル２３の流入口と、第１連通路３５の流体供給口２９とを互いに連通させる第１〜第３連通路３５、３６、３７が屈曲して形成されているが、これに代えて、第１〜第３連通路３５、３６、３７を一直線状の連通路として形成してもよい。この場合は、基台部２８の直径を大きくする必要がある。

以上のように、本発明に係る交換機能付きノズル装置及びそれを備える塗布装置は、複数のノズルのうち所望のノズルを吐出位置に回転移動させるためのノズル交換用駆動機構、及び所望のノズルを移動させて流体を塗布面に塗布するためのノズル移動用駆動機構の両方の駆動機構の機能を、そのノズル移動用駆動機構によって共用することができる優れた効果を有し、このような交換機能付きノズル、交換機能付きノズル装置及びそれを備える塗布装置に適用するのに適している。

この発明の第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を備える塗布装置を示す正面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を備える吐出機を示す図であり、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は部分断面拡大側面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を示す図であり、（ａ）は交換機能付きノズルの拡大正面図、（ｂ）は交換機能付きノズル装置の拡大断面図、（ｃ）は交換機能付きノズルの拡大背面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を使用してノズルを交換する手順を説明するための図であり、（ａ）は交換機能付きノズルが被係合部材に対して上昇位置にある状態を示す正面図、（ｂ）は図４（ａ）の部分断面側面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を使用してノズルを交換する手順を説明するための図であり、（ａ）は交換機能付きノズルが被係合部材に対して下降位置にある状態を示す正面図、（ｂ）は図５（ａ）の部分断面側面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を使用してノズルを交換する手順を説明するための図であり、（ａ）は交換機能付きノズル装置の係合部が被係合部に係合している状態を示す正面図、（ｂ）は図６（ａ）の部分断面側面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を使用してノズルを交換する手順を説明するための図であり、（ａ）は交換機能付きノズル装置の係合部が被係合部に係合している状態を示す正面図、（ｂ）及び（ｃ）は図７（ａ）の状態から基台部を回転移動させていく状態を示す正面図である。 同第１実施形態に係る交換機能付きノズル装置を使用してノズルを交換する手順を説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）は図７（ａ）の状態から基台部を回転移動させていく状態を示す正面図、（ｃ）はノズルを交換した状態を示す正面図である。 この発明の第２実施形態に係る交換機能付きノズル装置を示す図であり、（ａ）は交換機能付きノズルの拡大正面図、（ｂ）は交換機能付きノズル装置の拡大断面図、（ｃ）は交換機能付きノズルの拡大底面図である。 この発明の第３実施形態に係る交換機能付きノズル装置が備える交換機能付きノズルの拡大断面図である。 この発明の第４実施形態に係る交換機能付きノズル装置の拡大断面図である。 この発明の第５実施形態に係る交換機能付きノズル装置の拡大断面図である。 この発明の第６実施形態に係る交換機能付きノズル装置が備える交換機能付きノズルの拡大正面図である。 この発明の第７実施形態に係る交換機能付きノズル装置の拡大断面図である。 同第７実施形態に係る交換機能付きノズル装置が備える交換機能付きノズルを示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は拡大背面図である。 図１４に示す交換機能付きノズルのＡ−Ａ拡大断面図である。 従来の塗布装置の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は内部構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１６、５１、５５、５８、６５、６７、７３ 交換機能付きノズル装置
１７ 塗布装置
１８ 吐出機
１９ ロボット腕
２０ ロボット
２１ 構成部材
２１ａ 塗布面
２２、５３、５６、５９、６６、６８、７４ 交換機能付きノズル
２３、５２ 第１ノズル、第２ノズル、第３ノズル
２３ａ、５２ａ 吐出口
２４ 吐出ポンプ
２４ａ ロータ
２４ｂ ステータ
２４ｃ 内孔
２４ｄ、３５ａ、３６ｂ 流出口
２５ 回転駆動部
２６ 吸込み口
２７、６４ 回動部
２８、６０ 基台部
２８ａ 基台本体
２８ｂ、７６ ジョイントブロック（基台枠体）
２９ 流体供給口
３０ 基台本体の外周面
３１、４６ ボルト
３２ 吐出ポンプの流出口部
３３ 回動部の内周面
３４ アダプタ
３５ 第１連通路
３６ 第２連通路
３６ａ、３７ａ 流入口
３７ 第３連通路
３８、３９、４０ 中心軸
４１ ロック機構（第１ロック機構）
４２ ロック凹部
４３ ロックボール
４４ バネ部
４５ 収容孔
４７ 係合部（第１係合部）
４８ 被係合部（第１被係合部）
４９ 被係合部材（第１被係合部材）
５０ 載台
６１ 基台の外側の側面
６２ 回動部の内側の側面
６３ 軸受部
７０ 円周
７５ 基台本体
７７ 第２ロック機構
７８ 円板部材
７９ ボルト
８０ ジョイントブロックの内周面
８１ 第１連通路
８１ａ 流出口
８２ 第２連通路
８２ａ 流入口
８２ｂ 中心流路
８３ 第２係合部
８４ 第２被係合部材
Ｔ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ 吐出位置

Claims (11)

1. 複数のノズルが取り付けられている回動部を有し、この回動部を回動自在に保持する基台部が設けられ、前記基台部の流体供給口から供給される流体を、前記複数のノズルのうち所望のノズルから吐出させるために、前記所望のノズルを所定の吐出位置に回転移動させることができる交換機能付きノズルと、
   前記回動部に設けた係合部と、
   固定側部に設けられ前記係合部に係脱自在に係合される被係合部とを備え、
   前記係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台部を移動させることによって、前記所望のノズルを前記吐出位置に回転移動させる構成としたことを特徴とする交換機能付きノズル装置。
2. 前記吐出位置にある前記ノズルの吐出口の中心軸と、前記流体供給口の中心軸とが、同一又は略同一直線上に位置する構成としたことを特徴とする請求項１記載の交換機能付きノズル装置。
3. 前記吐出位置にある前記ノズルの流入口と、前記流体供給口とを互いに連通させる連通路が、一直線又は略一直線上に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の交換機能付きノズル装置。
4. 前記基台部が略円筒形の外周面、又は略円錐台形の環状の外側の側面を有し、
   前記外周面、又は前記外側の側面に対向する状態で回動可能なように前記回動部に略円筒形の内周面、又は略円錐台形の内側の側面が設けられ、
   前記吐出位置にある前記ノズルの流入口と、前記流体供給口とを互いに連通する連通路が、前記基台部の外周面及び前記回動部の内周面、又は前記基台部の外側の側面及び前記回動部の内側の側面を通る構成としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の交換機能付きノズル装置。
5. 前記係合部が凸部又は凹部であり、前記被係合部は、前記係合部の凸部又は凹部に係脱自在な凹部又は凸部であることを特徴とする請求項１記載の交換機能付きノズル装置。
6. 前記複数のそれぞれのノズルが前記吐出位置に回転移動したときに、前記回動部の回転を前記基台部に対して解除可能にロックするロック機構を備え、
   前記ロック機構は、前記回動部及び固定側部のうちの一方に形成された複数のロック凹部、
   前記回動部及び前記固定側部のうちの他方に設けられ前記ロック凹部に係合されるロックボール、及び
   このロックボールを前記ロック凹部側に付勢するバネ部を有することを特徴とする請求項１記載の交換機能付きノズル装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の交換機能付きノズル装置と、前記交換機能付きノズルの前記流体供給口に流体を供給するポンプと、このポンプ及び前記交換機能付きノズルが取り付けられているロボット腕とを備えることを特徴とする塗布装置。
8. 複数のノズルが取り付けられている回動部と、
   この回動部を回動自在に保持する基台本体と、
   この基台本体を回動自在に保持する基台枠体とを備え、
   前記回動部は、前記基台枠体の流体供給口から供給される流体を、前記複数のノズルのうち所望のノズルから吐出させるために、前記所望のノズルを所望の吐出位置に回転移動させることができ、かつ、
   前記基台本体は、前記基台枠体の流体供給口と、前記所望の吐出位置にある前記所望のノズルとを連通させるために、当該基台本体に形成されている連通路を所定の連通位置に回転移動させることができる構成としたことを特徴とする交換機能付きノズル。
9. 請求項８記載の交換機能付きノズルと、
   前記回動部に設けた第１係合部と、
   前記基台本体に設けた第２係合部と、
   固定側部に設けられ前記第１係合部及び前記第２係合部が係脱自在に係合される被係合部とを備え、
   前記第１係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台本体を移動させることによって、前記所望のノズルを前記所望の吐出位置に回転移動させることができ、かつ、
   前記第２係合部を前記被係合部に係合させた状態で、前記基台本体を移動させることによって、前記連通路を所望の連通位置に回転移動させることができる構成としたことを特徴とする交換機能付きノズル装置。
10. 前記被係合部は、前記第１係合部及び前記第２係合部のいずれにも係脱自在に係合される１つの被係合部、又は、
    前記第１係合部に係脱自在に係合される第１被係合部と、前記第２係合部に係脱自在に係合される第２被係合部との２つの被係合部で構成されていることを特徴とする請求項９記載の交換機能付きノズル装置。
11. 請求項９又は１０記載の交換機能付きノズル装置と、前記交換機能付きノズルの前記流体供給口に流体を供給するポンプと、このポンプ及び前記交換機能付きノズルが取り付けられているロボット腕とを備えることを特徴とする塗布装置。

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