JPH0483549A - 多色塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、色の異なる複数の塗料の中から、塗装時に必
要とされる色を自動的に選択して塗装を行なう多色塗装
装置に関する。

［従来の技術］ 自動車の生産工場においては、ボデーヤバンパー等の塗
装は塗装ロボットによって行なわれる。

この場合、１台の塗装ロボットに供給される塗料の色が
途中で変更されるが、色を変更して使用するたびに、塗
装ガンおよび塗料ホース内もシンナー等の洗浄剤で洗浄
しなければならない。そのため、シンナー等の消費量か
多くなり、しかも塗料ホース内に残留し洗い流される塗
料も多く、著しい不経済を招いていた。

この対策として、各色別に設けた塗料ホースに専用の塗
装ガンをそれぞれ接続し、この塗装ガンを塗装ロボット
に順次選択接合させるようにした多色塗装装置が提案さ
れている（特公平１−２２８２４号公報）。この装置で
は、塗料ホースが色別に分けて設けられており、各塗料
ホースの先端には塗装ガンが設けられている。塗装ガン
は台座上に着脱自在に並べられており、塗装ロボットに
は塗装ガンを把持するチャック器が設けられている。そ
して、塗装時には塗装ロボットはそのチャック器を塗装
ガンに選択的に接近させて塗装ガンを把持するようにな
っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記公報に開示されている装置では、複
雑な動作をする塗装ロボットによって塗料ホースと接続
された塗装ガンを選択交換するため、塗料ホースが絡ん
で塗料ホースが折れ曲ったり、被塗装物に接触して塗装
不良になったりする問題があった。

また、従来装置では、塗装部位に応じて塗料の吐出流量
を一定に制御し、所望の膜厚を確保することは難しく、
高品質塗装への対応ができなかった。

本発明は、上記の問題に着目し、塗装ロボットが複雑な
動作をする場合でも塗料ホースの絡みを確実に防止でき
、しかも塗装ガンから吐出される塗料の流量を塗装部位
に応じた一定流量に制御することが可能な多色塗装装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本発明に係る多色塗装装置は、色別に分
けられ塗料を循環させる塗料循環手段と、前記各塗料循
環手段から供給される塗料をそれぞれ収容する塗料供給
中間タンクと、 前記塗料循環手段に対して塗料供給中間タンクを接続ま
たは分離可能とするジヨイント手段と、前記塗料供給中
間タンクに一体に接続され被塗装物に前記塗料を吹付け
るための塗装ガンと、前記各塗料供給中間タンクと塗装
ガンとが着脱可能に取付けられる塗装ロボットと、 前記塗装ロボットに取付けられ、該塗装ロホツトに装着
された塗料供給中間タンクに収納される塗料を押し出し
前記塗装ガンから吐出される塗料を塗装部位に応じて一
定流量に制御する定流量手段と、 前記塗料供給中間タンクと塗装ガンの少なくともいずれ
か一方を塗色に基づき選択的に前記塗装ロボットに対し
て装着および離脱させる装着手段と、 を具備したものから成る。

［作　　用］ このように構成された多色塗装装置においては、各塗料
循環手段に塗料が貯溜されており、塗料は固化しないよ
うに循環されている。各塗料循環手段から供給される塗
料は塗料供給中間タンクに一旦収容される。塗料供給中
間タンクには塗装ガンが接続されており、塗料供給中間
タンクと塗装ガンとは一体化（ユニット化）されている
。塗装時には、ジヨイント手段を介して接続されていた
塗料供給中間タンクと塗料循環手段とか分離され、少な
くとも塗料供給中間タンクは装着手段によって塗装ロボ
ットに装着される。塗装ガンは装着手段または塗装ロボ
ット自体の動きによって塗装ロボットに装着される。

塗料供給中間タンクと塗装ガンとが塗装ロボットに装着
されると、塗料供給中間タンクに収容された塗料が定流
量手段によって押し出され、塗装部位に応じた一定流量
の塗料が塗装ガンから吐出される。この状態で被塗装物
に塗料が吹付けられ、塗装作業が開始される。特定色の
塗装作業が終了すると、塗装ロボットに装着された塗装
ガンと塗料供給中間タンクは、装着手段によって塗装ロ
ボットから離脱され、所定の位置に戻される。

このように、塗装ガンと接続された塗料供給中間タンク
を塗色に基づいて選択し、塗料供給中間タンクと塗装ガ
ンとを一体で塗装ロボットに装着して塗装作業を行なう
ようにしているので、塗装ロボットが複雑な動きをして
も従来装置のような塗料ホースの絡みは解消される。

また、定流量手段によって塗料供給中間タンク内の塗料
を押し出すようにしているので、塗装部位に応じた一定
流量の塗料を塗装ガンから吐出させることが可能となる
。これにより、塗装部位に応じた膜厚が得られ、高品質
塗装への対応が可能となる。

［実施例］ 以下に、本発明に係る多色塗装装置の望ましい実施例を
、図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示している
。図中、１はＩＩブースを示しており、２は塗装ブース
１内に入場してきた被塗装物としての車両ボデーを示し
ている。塗装ブース１の外には、複数の塗料循環手段１
１ａ〜１ｌｒｌが配置されている。各塗料循環手段１１
ａは、塗料タンク１２ａ、塗料ポンプ１３ａ、塗料循環
通路１４ａとから構成されている。塗料タンク１２ａに
は、特定の色の塗料が貯溜されている。塗料ポンプ１３
ａは、塗料タンク１２ａの上部に位置しており、塗料タ
ンク１２ａ内の塗料は塗料ポンプ１３ａによって汲上げ
られ、塗料循環通路１４ａを経由して塗料タンク１２ａ
へ戻されるようになっている。

塗料循環通路１４ａの途中には、取出し口１５ａが設け
られている。取出し口１５ａには、塗料供給管１６ａが
接続されている。塗料供給管１６ａの他方は、塗装ブー
ス１内まで延びている。

塗装ブース１内には、タンク置台２０が配置されている
。タンク置台２０には、複数の塗料供給中間タンク２１
ａ〜２１ｎが載置されている。塗料供給中間タンク２１
ａは、タンク本体２２ａ１ピストン２３ａ１０ツド２４
ａ１チ工ツク弁２５ａ１連結部２６ａとから構成されて
いる。タンク本体２２ａは、塗料循環手段１１ａからの
塗料を収容するものであり、タンク本体２２ａにはピス
トン２３ａが摺動自在に収納されている。ピストン２３
ａには、ロッド２４ａが連結されており、ロッド２４ａ
はタンク本体２２ａから突出している。タンク本体２２
ａの一方には、チエツク弁２５ａが位置している。チエ
ツク弁２５は、第３図に示すように、ボール２７ａとス
プリング２８ａとから構成されている。ボール２７ａお
よびスプリング２８ａは、タンク本体２２ａの突起部２
９ａに形成された通路３０ａの途中に配置されており、
ボール２７ａはスプリング２８ａの付勢力によって通路
３０ａを閉じる方向に押圧されている。

塗料循環手段１１ａと接続されている塗料供給管１６ａ
の他端には、ジヨイント手段３１ａが取付けられている
。ジヨイント手段３１ａは、タンク置台２０に固定され
ている。塗料供給中間タンク２１ａのタンク本体２２ａ
の突起部２９ａは、ジヨイント手段３１ａと結合可能と
なっている。すなわち、タンク本体２２の突起部２９ａ
は、ジヨイント手段３１ａに対して接続または分離可能
となっている。ジヨイント手段３１ａは、接続および離
脱動作が迅速に行なえるクイックジヨイントから構成さ
れている。

塗料供給中間タンク２１ａのタンク本体２２ａには、塗
料ホース３４ａを介して塗装ガン３５ａが接続されてい
る。塗装ガン３５ａは、タンク本体２２ａから塗料ホー
ス３４ａを介して供給される塗料を車両ボデー２に向け
て吹付ける機能を有する。本実施例では、塗装ガン３５
ａは静電塗装用の塗装ガンが用いられているが、非静電
塗装用の塗装ガンを用いた構成としてもよい。各塗装ガ
ン３５ａ〜３５ｎは、塗装ガン置台３６に並べられてい
る。上述したように、塗料供給中間タンク２１ａと塗装
ガン３５ａとは塗料ホース３４ａを介して一体となって
おり、この一体となった塗料供給中間タンク２１ａおよ
び塗装ガン３５ａと、塗料循環手段１１ａとは対になっ
て使用され、同一色の塗装に適用される。隣接する別の
塗料供給中間タンク２１ｂおよび塗装ガン３５ｂと、塗
料循環手段１１ｂとは同様に対になって使用され、同一
色の塗装に適用される。

塗装ブース１内には、装着手段としての工業用ロボット
４１と、塗装ロボット５１とがそれぞれ配置されている
。工業用ロボット４１は、多関節式のロボットであり、
アームの先端には、把持ハンド４２が取付けられている
。把持ハンド４２は、塗料供給中間タンク２１ａ〜２１
０を把持する機能を有する。

工業用ロボット４１は、把持ハンド４２によって把持し
た塗料供給中間タンク２１ａ〜２１ｎを、塗装ロボット
５１に装着する機能を有する。塗装ロボット５１には、
連結部５２が設けられており、この連結部５２と各塗料
供給中間タンク２１ａ〜２１ｎの連結部２６ａ〜２６ｎ
とが連結可能となっている。工業用ロボット４１には、
塗装仕様（塗色）に基づき複数の塗料供給中間タンク２
１８〜２１ｎのうち特定の塗料供給中間タンクを選択す
るプログラムが入力されている。

塗装ロボット５１のアームの先端には、ツール自動変換
部５３が設けられている。ツール自動変換部５３は、各
塗装ガン３５ａ〜３５ｎに設けられた連結部３７ａ〜３
７ｎと連結可能となっている。ツール自動交換部５３に
は、エアホース５４．５５、電気制御ケーブル５６、ア
ース線５７が接続されている。一方のエアホース５４は
、塗料を霧化するためのものであり、他方のエアホース
５５は、吹付はパターン調整するためのものである。

塗装ロボット５１には、定流量手段６１が設けられてい
る。定流量手段６１は、サーボモータ６２、ポールネジ
６３、直線運動用軸受６４、ピストン押圧部６５、フレ
ーム６６とから構成されている。フレーム６６は塗装ロ
ボット５１に固定されており、フレーム６６の一方には
サーボモータ６２が取付けられている。サーボモータ６
２の出力軸には、ポールネジ６３が連結されている。ポ
ールネジ６３の他端はフレーム６６に回転可能に支持さ
れている。フレーム６６には、直線運動用軸受６４が固
定されており、直線運動用軸受６４にはピストン押圧部
６５は、ポールネジ６３と螺合されている。ピストン押
圧部６５は、サーボモタ６２の回転駆動力によって回転
されるポールネジ６３によって、直線運動用軸受６４に
沿って往復動するようになっている。

定流量手段６１のピストン押圧部６５は、第１図に示す
ように、塗装ロボット５１に装着された塗料供給中間タ
ンク２１ａのロッド２４ａと当接可能となってあり、ピ
ストン押圧部６５によるピストン２３ａの押圧により塗
料供給中間タンク２１ａ内の塗料７１は塗料ホースを介
して塗装ガン３５ａに向けて押し出されるようになって
いる。定流量手段６１のサーボモータ６２は、制御ケー
ブル６７を介して図示されない制御部に接続されている
。制御部は、サーボモータ６２の回転速度を塗装仕様に
基づいて可変させる機能を有している。これによって、
塗装ガン３５ａから吐出される塗料の流量は、塗装部位
に応じた一定流量に制御される。

つぎに、上記の多色塗装装置における作用について説明
する。

塗装ブース１に車両ボデー２が搬送される状態では、第
２図に示すように、各塗料供給中間タンク２１８〜２１
ｎはタンク置台２１に載置されている。

この状態では各塗料供給中間タンク２１ａ〜２１ｎのロ
ッド２４ａ〜２４ｎは工業用ロボット４１の把持ハンド
４２によって引上げられており、各塗料供給中間タンク
２１ａ〜２１ｎのタンク本体内は各塗料循環手段１１ａ
〜Ｉｌｎから供給された塗料で満たされている。車両ボ
デー２が所定の位置に停止すると、塗装ロボット５１が
塗装ガン置台に並ぺられた塗装ガン３５ａに向って移動
し、塗装ロボット５１に設けられたツール自動交換部５
３と塗装ガン３５ａの連結部３７ａとが連結される。こ
の状態で工業用ロボット４１がタンク置台２０に載置さ
れた塗料供給中間タンク２１ａに向って移動し、塗料供
給中間タンク２１ａは工業用ロボット４１の把持ハンド
４２によって把持される。把持ハンド４２により塗料供
給中間タンク２１ａか把持されると、工業用ロボット４
１によって塗料供給中間タンク２１ａは塗装ロボット５
１に向って移動し、塗料供給中間タンク２ｔａの連結部
２６ａは塗装ロボット５１に設けられた連結部５２に連
結される。塗料供給中間タンク２１ａの塗装ロボット５
１への装着が完了すると、工業用ロボット４１は原位置
に復帰する。この状態を第１図に示す。

塗料供給中間タンク２１ａと塗装ガン３５ａか塗装ロボ
ット５１に装着されると、制御ケーブル６７を介してサ
ーボモータ６２に電気信号が送られ、ポールネジ６３か
回転駆動される。ポールネジ６３が回転駆動されると、
ビスｌヘン押圧部６５が直線運動軸受６４に沿って塗料
供給中間タンク２１ａ側に移動し、ピストン２３ａと連
結されるロッド２４ａはピストン押圧部６５によって押
圧される。この状態では、タンク本体２２ａ内の塗料は
ピストン２３ａの移動に伴なって塗料ホース３４ａを介
して塗装ガン３５に圧送され、塗装ガン３５ａに圧送さ
れた塗料は車両ボデー２に向けて吐出される。これと同
時に、塗装ガン３５ａにエアホース５４．５５からのエ
アが供給されて、車両ポデー２の塗装が開始され、塗装
ロボット５１は予め教示されたプログラムに基づいて塗
装作業を行なう。

この場合、塗料供給中間タンク２１ａと塗装ガン３５ａ
は塗料ホース３４ａを介して一体化された状態で塗装ロ
ボット５１に装着されているので、塗装ロボット５１が
複雑な動作をする場合でも、従来装置のような塗料ホー
スの絡みは防止される。また、サーボモータ６２の回転
速度は可変可能であるため、塗装ガン３５ａから吐出さ
れる塗料の流量を塗装部位に応じた一定流量に制御する
ことができる。これにより、同一のボデー２の塗装する
場合でも、塗装部位に応じた膜厚が得られ、高品質塗装
への対応が可能となる。

塗装ロボット５１による特定色の塗装作業か完了すると
、工業用ロボット４１の把持ハント４２によって塗装ロ
ボット５１に装着された塗料供給中間タンク２１ａが離
脱され、塗料供給中間タンク２１ａは工業用ロボット４
１により元のタンク置台２０の位置に戻される。また、
塗装ロボット５１に装着された塗装ガン３５ａは、塗装
ロボット５１自体の動きによって元の塗装ガン置台３６
の位置に戻される。塗料供給中間タンク２１ａがタンク
置台２０に戻された状態では、ジヨイント手段３１ａに
よって管路が接続され、タンク本体２２ａには塗料循環
手段１１ａから塗料が供給される。この状態では、装着
手段としての工業用ロボット４１と塗装ロボット５１が
原位置に復帰される。

つぎに、塗装された車両ポデー２は、次工程に搬送され
、塗装ブース１には別の車両ポデーか搬送されてくる。

ここで、車両ポデーの塗装色が異なる場合は、工業用ロ
ボット４１がタンク置台２０に載置された別の塗料供給
中間タンク２１ｂに向って移動し、塗料供給中間タンク
２１ｂは工業用ロボット４１の把持ハンド４２によって
把持される。すなわち、前回の塗装色と異なる場合は、
新たに別の塗料供給中間タンク２１ｂか自動選択され、
この選択された塗料供給中間タンク２１ｂか塗装ロボッ
ト５１に装着される。塗装ロボット５１には、この塗装
ロボット５１自体の移動によって塗料供給中間タンク２
１ｂと塗装ホースを介して接続される塗装ガン３５ｂか
装着される。

塗料供給中間タンク２１ｂと塗装ガン３５ｂとが塗装ロ
ボット５１に装着されると、別の色の塗料によって車両
ポデー２の塗装が行なわれる。

なお、本実施例では、工業用ロボットにより塗料供給中
間タンクのピストンを持上げて塗料循環手段からの塗料
をタンク本体に収納させるようにしているか、塗料の圧
力にてピストンを自動的に押し上げ塗料の供給を行なう
ことは可能である。

また、本実施例では、作業時間を短縮する必要上、塗装
ロボットに対する塗料供給中間タンクの装着、離脱を工
業用ロボット４１を用いて行ない、塗装ロボットに対す
る塗装ガンの装着、離脱は塗装ロボット自身の動きを利
用して行なうようにしたが、塗料供給中間タンクと塗装
ガンの両者の装着、離脱を工業用ロボット４１によって
行なうようにしてもよい。さらに、塗料供給中間タンク
と塗装ガンとを塗料ホースを介さず完全に一体化するこ
とも可能であり、この場合は、さらに塗装ロボットに対
する装着、離脱時間の短縮化がはかれる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る多色塗装装置による
ときは、塗色毎に存在する塗料供給中間タンクと塗装ガ
ンとを塗装ロボットに着脱可能に装着させて塗装作業を
行なうようにしているので、塗装ロボットが複雑な動き
をしても従来装置のような塗装ホースの絡みを解消する
ことかでき、塗料ホースの折れ曲がりや、塗料ホースの
被塗装物への接触を防止することができる。

また、定流量手段によって塗料供給中間タンク内の塗料
を押し出すようにしているので、塗装ガンから吐出され
る塗料の流量を塗装部位に応じた一定流量に制御するこ
とができる。したがって、塗装部位に応じた膜厚が得ら
れ高品質塗装への対応が可能となる。

さらに、塗装時には、塗料循環手段と塗料供給中間タン
クおよび塗装ガンは、完全に分離された状態となるので
、従来装置のように塗料供給ホ−スが切れたり、外れた
りする設備トラブルを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る多色塗装装置を用いた
塗装作業の概要図、 第２図は第１図の装置における塗料供給中間タンクおよ
び塗装ガンの装着作業の概要図、第３図は第１図の部分
拡大断面図、 である。 １・・・・・・塗装ブース ２・・・・・・被塗装物 １１ａ１１１ｂ〜ｌｌｎ・・・・・・塗料循環手段２１
ａ　、　２１ｂ〜２１ｎ・・・・・・塗料供給中間タフ ３１ａ　、　３１ｂ〜３１ｎ・・・・・・ジヨイント手
段３５ａ　、３５ｂ〜３５ｎ・・・・・・塗装ガン４１
・・・・・・装着手段（工業用ロボット）５１・・・・
・・塗装ロボット ６１・・・・・・定流量手段 〉 第３図 塗装ロホノト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、色別に分けられ塗料を循環させる塗料循環手段と、 前記各塗料循環手段から供給される塗料をそれぞれ収容
   する塗料供給中間タンクと、 前記塗料循環手段に対して塗料供給中間タンクを接続ま
   たは分離可能とするジョイント手段と、前記塗料供給中
   間タンクに一体に接続され被塗装物に前記塗料を吹付け
   るための塗装ガンと、前記各塗料供給中間タンクと塗装
   ガンとが着脱可能に取付けられる塗装ロボットと、 前記塗装ロボットに取付けられ、該塗装ロボットに装着
   された塗料供給中間タンクに収納される塗料を押し出し
   前記塗装ガンから吐出される塗料を塗装部位に応じて一
   定流量に制御する定流量手段と、 前記塗料供給中間タンクと塗装ガンの少なくともいずれ
   か一方を塗色に基づき選択的に前記塗装ロボットに対し
   て装着および離脱させる装着手段と、 を具備したことを特徴とする多色塗装装置。