JPH06246202A - 塗装器への塗料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗料供給路にギヤポンプに代わる新たな定量
供給手段を設けて洗浄性の改善を図る。 【構成】 色替装置１と塗装器２と結ぶ塗料供給路ａ
に、塗料供給路ａを部分的に断続する管継手１１とプラ
ンジャ１２の摺動により所定量の塗料を吸引・吐出する
プランジャ形ポンプ１３とを介装し、さらにこのポンプ
１３に対する上・下流側に逆止め弁１４、１５を介装
し、ポンプ１３内に所定量の塗料を吸引した後、管継手
１１を遮断してポンプ側を絶縁し、その後のプランジャ
１２の摺動によりポンプ１３内の塗料を塗装器２へ圧送
し、洗浄時は管継手１１を接続して色替装置１からシン
ナーとエアとを交互に数回供給し、ポンプ１３を含む回
路内を一括洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色替装置から塗装器へ
塗料を定量供給するための塗料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の塗料供給装置は、一般に
図７に示すように、色替装置１と塗装器２とを結ぶ塗料
供給路ａにギヤポンプ（定量供給手段）３を介装してお
り、色替装置１から給送された塗料をギヤポンプ３によ
り所定量汲み出して、塗装器２へ供給するようになって
いる。色替装置１は、一つのマニホールド４に対して複
数の色替用バルブ５ａ〜５ｄを備えており、各色の塗料
源６ａ〜６ｄから給送された塗料が前記バルブ５ａ〜５
ｄの切換えにより選択的に塗装器２へ供給されるように
なる。色替装置１はまた、エアバルブ５ｅとシンナーバ
ルブ５ｆとを備えており、エアバルブ５ｅはエア源６ｅ
に、シンナーバルブ５ｆはシンナー源６ｆにそれぞれ接
続されている。そして、色替えに際しては、前記色替用
バルブ５ａ〜５ｄを閉じた状態として、エアバルブ５ｅ
とシンナーバルブ５ｆとを交互に数回開閉し、塗料供給
路ａにエアとシンナーとを交互に供給してその内部に残
留する塗料を洗い出すようにしている。

【０００３】ところで、上記ギヤポンプ３は、内部構造
が複雑なため、単に塗料供給路ａにエアまたはシンナー
（洗浄剤）を供給してもその内部の洗浄が不十分とな
る。そこで、従来は、同じく図７に示すように、塗料供
給管路ａにギヤポンプ３を迂回するバイパス流路（配
管）ｂを設ける一方、ギヤポンプ３の内部を経由して、
別途設置したシンナー源７とシンナー放出口８とを結ぶ
洗浄流路ｃを設けるようにしている。そして、色替えに
際しては、バイパス流路ｂに介装した開閉弁９ａを開い
て上記エアバルブ５ｅとシンナーバルブ５ｆとの交互開
閉により塗装器１にエアとシンナーとを交互に供給する
一方、洗浄流路ｃに介装した開閉弁９ｂ，９ｃを開いて
シンナー源７からギヤポンプ３にシンナーを供給し、管
路および機器を洗浄するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の塗料供給装置によれば、ギヤポンプ３内を洗浄する
ための特別の洗浄回路が必要であることから、構造の複
雑化が避けられないばかりか、洗浄用シンナーの使用量
の増大が避けられず、コスト負担が増大するという問題
があった。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、ギヤポンプに代わる新たな定量供給手段を用いるこ
とにより特別の洗浄回路を不要とし、もって装置コスト
の低減とランニングコストの低減とに大きく寄与する塗
装器への塗料供給装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、色替装置と塗装器とを結ぶ塗料供給路に、
プランジャの摺動により所定量の塗料を吸引・吐出する
プランジャ形ポンプと該ポンプの上・下流側において塗
料の逆流を規制する一対の逆止め弁とを介装したことを
特徴とする。

【０００７】本発明において、上記色替装置とポンプに
対する上流側逆止め弁との間に、塗料供給路を部分的に
断続可能な管継手を設けるようにしても良い。また本発
明において、上記塗装器と、プランジャ形ポンプと一対
の逆止め弁とは、一体的にユニット化して塗装用ロボッ
トに持たせるようにしても良く、この場合は、ロボット
の動きにより脱着される管継手部材を前記ユニット側、
色替装置側の双方に設けるようにする。

【０００８】

【作用】上記のように構成した塗料供給装置において
は、プランジャ形ポンプのプランジャを所定ストローク
だけ往復動させることにより、色替え装置側から所定量
の塗料がポンプ内に吸引され、かつ塗装器へと吐出され
る。しかして、プランジャ形ポンプは内部構造が簡単で
あるので、色替装置から直接洗浄用シンナーを流しても
その内部の洗浄は容易となり、したがって特別の洗浄回
路が不要となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。

【００１０】図１〜５は、本発明の第１実施例を示した
ものである。なお、以下の図において前出図７に示した
部分と同一部分には同一符号を付し、こゝではその説明
を省略する。本第１実施例において、色替装置１と塗装
器２とを結ぶ塗料供給路（配管）ａには、該供給路ａを
部分的に断続する管継手11とプランジャ12の摺動により
所定量の塗料を吸引・吐出するプランジャ形ポンプ13と
が介装されると共に、該ポンプ13の上・下流側に位置し
て塗料の逆流を規制する一対の逆止め弁14，15が介装さ
れている（図１）。また本第１実施例において、前記し
た色替装置１、管継手11、ポンプ13、一対の逆止め弁1
4，15等の機器類は、塗装用ロボット16のアーム16ａ上
にアタッチメント17を介して一括搭載され、該ロボット
のアーム16ａの先端に取付けた塗装器２に対して接続さ
れている（図２）。

【００１１】上記管継手11は、図４および５に詳細に示
されるように、アタッチメント17上に固定された有底筒
状の本体21とこの本体21の筒状部21ａに摺動自在に嵌合
されたスライダ22とを備えている。本体21およびスライ
ダ22には相互に整合可能に通液路23，24が貫設されてお
り、塗料供給路ａの管端部ａ₁ ，ａ₂ が前記各通液路2
3，24に連続するように本体21およびスライダ22に接続
されている。なお、スライダ22は絶縁材料から成ってい
る。

【００１２】また、本体21の筒状部21ａには軸方向に延
ばしてスリット21ｂが形成されており、スライダ22の上
面に突設した係合片26がこのスリット21ｂを挿通して上
方へ延ばされている。一方、上記アタッチメント17上に
はブラケット27を用いてシリンダ28がスライダ22の摺動
方向に延ばして固設され、このシリンダ28のピストンロ
ッド28ａが前記スライダ22の係合片26に連結されてい
る。シリンダ28のピストンロッド28ａが伸縮動すること
によりスライダ22が本体21の筒状部21ａ内を摺動し、そ
の先端が本体21の底部に当接、離間して、管継手11は連
結状態（図４）と非連結位置とが選択されるようにな
る。

【００１３】なお、スライダ22の先端にはシール部材29
が装着されており、上記管継手11の連結状態において該
シール部材29が本体21とスライダ22との間をシールし、
これにより２つの通液路23，24は液密状に連通状態とな
る。さらに、本体21の通液路23には、ポンプ13側からの
逆流を規制する逆止め弁30が介装され、管継手11の非連
結状態すなわちスライダ22を本体21から離間させた状態
において、ポンプ13側からの逆流が防止されるようにな
っている。

【００１４】上記プランジャ形ポンプ13は、図３に良く
示されるように、アタッチメント17上に固定され前記プ
ランジャ（ピストン）12を摺動自在に納めたシリンダ31
を備えている。プランジャ12にはシリンダ31の一端側開
口を閉じる端板31ａを挿通して延ばしたロッド32の一端
が固定されており、ロッド32は前記端板31ａに軸方向へ
移動可能にかつ回転不能に支持されている。またロッド
32の、前記端板31ａから抜け出た部分には所定範囲にわ
たってねじ部33が形成され、このねじ部33にはナット部
材34が螺合されている。ナット部材34は、アタッチメン
ト17上に設けた軸受35，35に回動可能にかつ軸方向移動
不能に支持されており、その外周には従動歯車36が一体
に設けられている。

【００１５】一方、アタッチメント17上にはモータ（サ
ーボモータ）37が固設されており、このモータの出力軸
37ａには、前記従動歯車36に噛み合う駆動歯車38が取付
けられている。すなわち、モータ37の回転が駆動歯車3
7、従動歯車36を介してナット部材34に伝達されるよう
になっており、モータ37の作動に応じてナット部材34が
左回転または右回転することにより、前記ロッド32がナ
ット部材34内を螺進退し、これと一体のプランジャ12が
シリンダ31内を進退動するようになる。なお、シリンダ
31の前側の内壁には、プランジャ12の摺動を規制するリ
ング状ストッパ39が固着されており、プランジャ12はこ
のストッパ39と端板31ａとの間で摺動するようになる。

【００１６】シリンダ31の、上記ストッパ39より前側に
位置する側壁には吸込口40が形成されており、この吸込
口40には前記管継手11から延ばされた塗料供給路ａの一
方の管端部ａ₃ が逆止め弁41を介して接続されている。
また、シリンダ31の前側端板（底板）には吐出口42が形
成されており、この吐出口42には塗装器２へ延びる塗料
供給路ａの他方の管端部ａ₄ が逆止め弁43を介して接続
されている。これにより、いまプランジャ12をストッパ
39に当接する前進端から後退させると、管継手11を経由
して給送されてきた塗料が逆止め弁41および吸込口40を
経てシリンダ31内に吸込まれ、その後、プランジャ12を
前進させると、シリンダ31内の塗料が吐出口42および逆
止め弁43を経て塗装器２へと吐出される。こゝで、プラ
ンジャ12は、端板31ａに当接する位置がその後退端とさ
れており、したがってこの後退端に位置決めされたプラ
ンジャ12の前面とストッパ39との間の容積分の塗料がシ
リンダ31内に吸込まれかつ吐出されるようになる。そし
て、シリンダ31内に吸引される塗料はモータ37の制御に
よって、その量が可変とされる。

【００１７】以下、上記第１実施例の作用を説明する。
塗装に際しては、各色の塗料源６ａ〜６ｄから色替装置
１に給送された塗料のうちの一種が、バルブ５ａ〜５ｄ
の切換え（開閉）により選択され、塗料供給路ａに給送
される。この時、管継手11は本体21に対してスライダ22
が当接する連結状態となっており、前記塗料供給路ａに
給送された塗料はポンプ13に対する上流側の逆止め弁41
および吸込口40を経てポンプ13のシリンダ31内へ流入す
る。またこの時、シリンダ31内のプランジャ12はストッ
パ39に当接する前進端に位置決めされており、前記塗料
は、このプランジャ12の前面とシリンダ31の底板との間
の空隙内にいったん貯留する。

【００１８】次に、ポンプ13の駆動源としてのモータ37
が作動し、その回転が歯車対38，36を介してナット部材
34に伝達され、ナット部材34が回転する。ナット部材34
が回転すると、ロッド32が移動して、これと一体のプラ
ンジャ12が後退し、塗料供給路ａを通じて給送された塗
料は、吸込口40からシリンダ31内にさらに吸引される。
そして、プランジャ12が後退端に達する段階で所定量の
塗料がシリンダ31内に吸引され、この段階で色替装置１
の、対応するバルブ（５ａ〜５ｄ）が閉じられ、同時に
シリンダ28の作動により管継手11の本体21とスライダ22
とが切り離される。その後、ロボット16のアーム16ａが
ティーチング内容に従ってワーク側へ移動し、モータ37
が一定速度で回転して、今度はプランジャ12が所定の速
度で前進し、シリンダ31内の塗料は吐出口42から塗装器
へ圧送され、塗装が行われる。

【００１９】ところで、塗装器（静電塗装器）２として
は、塗料に直接電荷を与えて帯電させる直接帯電方式の
ものがあり、塗料の塗着効率に優れているところから、
現在多用されている。しかしながら、塗料として水性塗
料を用いる場合、それが導電性であるため、従来は前記
直接帯電方式の塗装器を使用することはできず、電極ピ
ンを周囲に配した外部帯電方式の塗装器を使用せざるを
得ず、塗着効率の低下が避けられなかった。これに対し
て本第１実施例では、上記したように色替装置１とポン
プ13に対する上流側逆止め弁14との間に、塗料供給路を
部分的に断続可能な管継手11を設けているので、塗装に
先立って管継手11を非連結状態とすれば、管継手11の本
体21より下流側（塗装器２側）の塗料は絶縁状態におか
れ、したがって塗装器２として直接帯電方式のものを用
いて水性塗料を塗装することが可能となり、塗着効率の
著しい向上を達成できるようになる。

【００２０】一方、色替えに際しては、前記色替用バル
ブ５ａ〜５ｄを閉じた状態として、先ず管継手11の駆動
源であるシリンダ28の作動により、スライダ22を本体21
に当接させて管継手11を連結状態とし、次にエアバルブ
５ｅとシンナーバルブ５ｆとを交互に数回開閉し、塗料
供給路ａにエアとシンナーとを交互に供給して回路内に
残留する塗料を塗装器２から洗い出す。ポンプ13の内部
構造は極めて簡単であるので、前記シンナー等によりポ
ンプ13内は容易に洗浄され、この時、ポンプ13内のプラ
ンジャ12をストッパ39に当接する前進端に位置決めして
おくことにより、ポンプ13内の洗浄はより容易となる。
本第１実施例では特に、色替装置１、管継手11、ポンプ
13、一対の逆止め弁14，15等の機器類を塗装用ロボット
16のアーム16ａ上に一括搭載したので、洗浄長さが可及
的に短縮され、洗浄用シンナーの使用量が大幅に削減さ
れる。

【００２１】図６は、本発明の第２実施例を示したもの
である。なお、こゝでは前記第１実施例に示した要素と
同一要素には同一符号を用い、その説明を省略する。本
第２実施例の特徴とするところは、塗装器２と、プラン
ジャ形ポンプ13とその前後に配した一対の逆止め弁14，
15とをユニット化して、このユニット（塗装ユニット）
51を塗装用ロボット16のアーム16ａの先端部に取付け、
色替装置１を固定設備として塗装ブース（図示略）内の
適宜の位置に配置し、かつ塗装ユニット51と色替装置１
側との双方にロボット16の動きにより脱着される管継手
部材52，53を配設した点にある。

【００２２】塗装ユニット51は、ロボット16のアーム16
ａの先端に絶縁板54を介して結合されたベース55を備
え、このベース55上にポンプ13を構成するシリンダ31を
固定している。また塗装ユニット51は、前記シリンダ31
の後方位置において該シリンダの軸方向へ平行に延ばさ
れたボールネジ56とガイドロッド57とを備えている。ボ
ールネジ56はベース55上に立設した一対の軸受58に回動
自在に支持されると共に、ガイドロッド57は同じくベー
ス55上に立設した一対の軸受59に固定的に支持されてい
る。

【００２３】これらボールネジ56とガイドロッド57とに
は、プランジャ12から延ばしたロッド32の先端部に一体
化した移動部材60が結合されている。この移動部材60は
ボールネジ56に対して螺合され、かつガイドロッド57に
対して摺動自在に嵌合されている。しかして、ボールネ
ジ56は、ベース55上に立設したブラケット61に取付けら
れたモータ62の出力軸に減速歯車機構63を介して連結さ
れ、モータ62の回転に応じて回転するようになってい
る。モータ62の作動に応じてボールネジ56が左回転また
は右回転することにより、これに螺合する移動部材60が
ガイドロッド57に沿って進退動し、プランジャ12がシリ
ンダ31内を往復動するようになる。

【００２４】管継手部材52，53は、その一方52はポンプ
13に対する上流側の逆止め弁14に、その他方53は色替装
置１にそれぞれ連結されている。一方の管継手部材52
は、その内部にポンプ13の吸引口40に連通する通液路65
を有すると共に、その前面に前記通液路65に整合する環
状の口金66と半球状の複数の突起67とを有している。ま
た他方の各継手部材53は、その内部に色替装置１のマニ
ホールド４に連通する通液路68を有すると共に、その前
面に前記通液路68に整合しかつ前記一方の管継手部材52
の口金66に受け入れる凹部69と前記突起67を受け入れる
半球状の位置決め穴70とを有している。

【００２５】上記第２実施例においては、塗装に際して
は、ロボット16の動きにより塗装ユニット51側の管継手
部材52を色替装置１側の管継手部材53に係合させ、両方
の通液路65と68を連通状態とし、色替装置１から一種類
の塗料をポンプ13へ給送する。次に、ポンプ13の駆動源
としてのモータ62の作動によりボールネジ56を回転さ
せ、移動部材60を駆動してプランジャ12を前進端から後
退させる。これにより、通液路65，68を通じて給送され
た塗料は、吸込口40からシリンダ31内に吸引され、プラ
ンジャ12が後退端に達する段階で所定量の塗料がシリン
ダ31内に吸引される。この段階で色替装置１の、対応す
るバルブ（５ａ〜５ｄ）が閉じられ、その後、ロボット
16の動きにより両管継手部材52と53が切り離されて塗装
ユニット51がワーク側へ移動し、そこでモータ62の作動
によりプランジャ12が所定の速度で前進し、シリンダ31
内の塗料は吐出口42から塗装器２へ圧送され、塗装が行
われる。

【００２６】一方、色替えに際しては、上記塗装時と同
様にロボット16の動作により、塗装ユニット51側の管継
手部材52を色替装置１側の管継手部材53に係合させ、両
方の通液路65と68を連通状態とし、色替装置１からエア
とシンナーとを交互に供給して回路内に残留する塗料を
塗装器２から洗い出す。この時、ポンプ13内のプランジ
ャ12は前進端に位置決めしておいて洗浄性を高めること
は上記第１実施例と同様である。また塗装ユニット51は
絶縁構造となっているので、上記第１実施例と同様に直
接帯電方式の塗装器２を用いて水性塗料の塗装を行うこ
とができる。しかも、本第２実施例においては特に、色
替装置１を固定設備として、これをロボット16のアーム
16ａから切り離したので、ロボット16に搭載される機器
の重量は大幅に軽減され、ロボット16として小型のもの
を使用することができ、コスト的に極めて有利となる。
さらに塗装器２とポンプ13とをユニット化してロボット
16に持たせたことにより、洗浄距離が短くなってシンナ
ーの使用量が大幅に削減されてコストが大幅に低減さ
れ、その上、ロボットアーム16ａの周りから配管類がな
くなるので、ロボット16の動作が自由となって作業性が
著しく向上する。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる塗料供給装置によれば、プランジャ形ポンプを用
いて塗装器へ塗料を定量送りするようにしたので、ポン
プ内の洗浄は容易となって特別の洗浄回路が不要とな
り、構造の簡略化を達成できるばかりか、洗浄用シンナ
ーの使用量を大幅に削減することができるようになり、
設備コストとランニングコストの低減に大きく寄与する
ものとなる。また、色替装置とポンプに対する上流側逆
止め弁との間を分離して管継手により両者の間を断続す
るようにした場合は、直接帯電方式の塗装器２を用いて
水性塗料の塗装を行うことができ、利用範囲が拡大する
ものとなる。しかも、塗装器とポンプとをユニット化し
てロボットに持たせた場合は、洗浄距離が短くなってシ
ンナーの使用量が大幅に削減され、コスト的に極めて有
利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる塗装器への塗料供給装置の一実
施例を示す回管路図である。

【図２】本塗料供給装置の全体構造を模式的に示す側面
図である。

【図３】本塗料供給装置で用いるプランジャ形ポンプの
構造を示す断面図である。

【図４】本塗料供給装置で用いる管継手の構造を示す断
面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視線に沿う断面図である。

【図６】本塗料供給装置の他の実施例を示す平面的な断
面図である。

【図７】従来の塗料供給装置を示す回管路図である。

【符号の説明】

１ 色替装置 ２ 塗装器 11 管継手 12 プランジャ 13 ポンプ 14 逆止め弁 15 逆止め弁 28 シリンダ 31 シリンダ 37 モータ 52 管継手部材 53 管継手部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 陽一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 松本 忠之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色替装置と塗装器とを結ぶ塗料供給路
   に、プランジャの摺動により所定量の塗料を吸引・吐出
   するプランジャ形ポンプと該ポンプの上・下流側におい
   て塗料の逆流を規制する一対の逆止め弁とを介装したこ
   とを特徴とする塗装器への塗料供給装置。
2. 【請求項２】 色替装置とポンプに対する上流側逆止め
   弁との間に、塗料供給路を部分的に断続可能な管継手を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の塗装器への塗
   料供給装置。
3. 【請求項３】 塗装器と、プランジャ形ポンプと一対の
   逆止め弁とをユニット化して塗装用ロボットに持たせ、
   かつ該ロボットの動きにより脱着される管継手部材を前
   記ユニット側、色替装置側の双方に設けたことを特徴と
   する請求項１に記載の塗装器への塗料供給装置。