JPH07227556A - 塗装ロボット用塗装装置およびその操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運動性能がよく、しかも色替えが迅速に行な
える塗装ロボット用塗装装置およびその操作方法を提供
すること。 【構成】 塗装ロボット用塗装装置に取り付けられる色
替バルブ部材１４を小型化するとともに、この色替バル
ブ部材１４を被塗装体である自動車の近くで旋回運動す
るアーム部材１３の先端に取り付け、被塗装体に塗料を
噴射する塗装ガン１５の近接位置から当該塗装ガン１５
へ塗料を供給するようにした。また、この装置の一方の
塗料供給装置５０使用中に、他方の塗料供給装置５１側
の塗料流通径路の洗浄を行なうようにした。このため、
短いホース１７の洗浄のみで色替え動作が迅速に行な
え、全体としての塗装作業速度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の被塗装体に対す
る塗装を行なう塗装ロボットに配備する塗装装置、特に
自動車に対する塗装を行なう塗装ロボット用塗装装置
（以下、単に自動車用塗装装置という）およびその操作
方法、とりわけ、小型で運動性能に優れ、且つ色の切り
替えが迅速に行なえる塗装ロボット用塗装装置およびこ
の装置の効率的な操作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の塗装ロボット用塗装装置として
は、コンピュータ機構を備えた例えば図５に示す型式の
ものがある。この図において、符号１は地面あるいは建
物の床などに設置した土台２上に立設された支柱部材、
３は支柱部材１の先端部に回動可能に連結されたアーム
部材、４は支柱部材１の上端に据え付けられ塗料供給装
置（図示してない）から塗料の供給を受けて塗料の色替
えを行なう色替バルブ部材、５はアーム部材３の先端に
取り付けられ色替バルブ部材４から塗料の供給を受けて
自動車などの被塗装体にこの塗料を噴射する塗装ガンで
ある。色替バルブ部材４は、色別毎の塗料、エアー、お
よび塗料溶解用のシンナーが供給されまた排出される、
複数のバルブ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを取り付けてな
る。複数のバルブのうち、４ａおよび４ｂは塗料色替え
用に使われる塗料色替バルブであり、４ｃはエアー供給
用のエアーバルブ、また４ｄはシンナー供給用のシンナ
ーバルブであり、従来においては色替バルブ部材４とし
ては比較的大型のものが使用されている。このため色替
バルブ部材４は剛性の大きな支柱部材１の上端に固定取
り付けされ、ほぼアーム部材３の長さ寸法分だけ隔たっ
た塗装ガン５に塗料等を供給するため、当該色替バルブ
部材４と塗装ガン５とは長いホース６によって接続され
ている。したがって、塗装ロボットにホース６の荷重が
かかりアーム部材３の運動性に支障をきたすという不都
合がある。塗装ガン５は、通常の型式のものを用いるこ
とがあるが、高速回転により塗料を霧化するカップ７
と、カップ７を回転駆動するエアモータ８と、色替バル
ブ部材４から塗装ガン５へ供給される塗料等の流通経路
を切り替えて当該流通経路内を流れる塗料エアー、シン
ナー等の流体を経路外へ逃がすダンプバルブ９と、この
色替バルブ部材４から塗装ガン５へ供給される塗料等の
流体の流通経路を導通したり遮断したりするトリガバル
ブ１０を有している。また、塗装ガンには特公昭５５−
４１８２５号および特公昭３６−１２６６号に記載され
ている型式のものがある。本明細書では両者を塗装ガン
と称する。

【０００３】かかる構成において、自動車に塗装を施す
場合は、塗装ライン上を流れて来る自動車に対して支柱
部材１が図５中矢印Ｓ１の方向へ回転し、またその軸を
中心として旋回することによって、塗装ガン５を自動車
の方へ向ける。アーム部材３もまた、その支柱部材１へ
の取り付け部を中心として図５中矢印Ｓ２の方向へ回転
することができ、塗装ガン５を自動車に対して最適な角
度位置をとらせることができる。この間、色替バルブ部
材４にはすでに塗料供給装置から、白、赤、黒など所定
の色の塗料がそれぞれのバルブに供給されており、プロ
グラムにしたがっていつでも塗装ガン５へけて所定の色
塗料を送ることができるようになっている。そして、色
替バルブ部材４の塗料バルブ４ａ、４ｂのうちのいずれ
か（この場合４ａとする）が開動作すると、それに対応
する色の塗料（これを塗料Ａとする）が塗装ガン５へ向
けて送られ塗装ガン５から自動車の車体へ吹き付けら
れ、塗装が行なわれる。１台の自動車に対して塗装が行
なわれると、塗料バルブ４ａは閉動作せしめられ、その
後通常の場合は次の自動車へは先とは異なる色の塗料
（これを塗料Ｂとする）による塗装が行なわれる。その
ために塗料バルブが４ａから４ｂに切り替えられるが、
この切り替え動作に先立って、塗料バルブ４ａからホー
ス６および塗装ガン５に残っている塗料Ａを洗い流す必
要がある。そのために、まず色替バルブ部材４のエアー
バルブ４ｃが開動作せしめられて塗装ガン５にエアーが
供給され、ホース６から塗装ガン５までに残っている塗
料Ａが押し出される。次にシンナーバルブ４ｄが開動作
せしめられて塗装ガン５にシンナーが供給され、ホース
６から塗装ガン５に至る経路が洗浄される。この洗浄が
終わると、次に塗料バルブ４ｂが開動作せしめられて塗
料Ｂが塗装ガン５に供給されて自動車を塗装する。色替
バルブ部材４には塗料バルブが３０〜４０個取り付けら
れており、以下同様にして色の切り替えを行ないながら
自動車の塗装を行なって行く。

【０００４】このような従来の塗装作業中の各バルブ４
ａ〜４ｄにおける塗料切り替え動作の一例のタイムシー
ケンスを図６に示す。この図において、或る色、例えば
前記Ａの塗料による塗装作業が終了すると、トリガバル
ブ１０が閉動作せしめられて塗料の塗装ガン５への供給
が止められる。またダンプバルブ９は先の塗装作業中か
ら閉鎖されている。この状況の下で、先ず塗料切り替え
開始タイミング（すなわち時刻）ｔ１においてダンプバ
ルブ９が開動作せしめられ、６秒間開放される。これと
同じタイミングでエアーバルブ４ｃが開動作せしめら
れ、１秒間開放、１秒間閉鎖を交互にくり返しながら合
計３秒間エアーが供給される。一方、シンナーバルブ４
ｄは前記ダンプバルブ９の動作開始よりも１秒遅れて開
動作せしめられ、１秒間開放、１秒間閉鎖を交互に２回
づつくり返した後２秒間開放され、合計４秒間シンナー
が供給される。したがって、エアーバルブ４ｃとシンナ
ーバルブ４ｄとの間では開放タイミングと閉鎖タイミン
グとが互い違いに現れる。そして、ダンプバルブ９が６
秒間開放している間にダンプバルブ９からエアーとシン
ナーとが交互に排出され、色替バルブ部材４と塗装ガン
５との間の流体経路であるホース６が洗浄される。

【０００５】次に前記ダンプバルブ９の開放時間である
６秒が経過すると、ダンプバルブ９は、タイミングｔ２
において、一旦閉鎖され、１秒間だけ閉鎖した後また４
秒間開放される。ダンプバルブ９の前記閉鎖と同じタイ
ミングｔ２でトリガバルブ１０が開放され、このトリガ
バルブ１０は２秒間開放された後３秒間閉鎖され、また
２秒間開放される。このタイミングｔ２の後の１秒間は
ダンプバルブ９が閉鎖、トリガバルブ１０が開放であ
り、またこの時間はシンナーが供給されている最後の１
秒間であるから、シンナーは塗装ガン５まで送られ、こ
れにより塗装ガン５が洗浄される。

【０００６】そして、上述のように塗装ガン５が洗浄さ
れると、タイミングｔ３においてシンナーバルブ４ｄが
閉鎖される一方、ダンプバルブ９は開放され、さらに塗
料バルブ４ａまたは４ｂに次の色の塗料の供給が開始さ
れ、この塗料の供給は６秒間行なわれる。次の色の塗料
が供給されている６秒間のうち、最初の４秒間はダンプ
バルブ９が開放しており、これによってホース６内に残
っているシンナーがダンプバルブ９から排出されながら
塗料が塗装ガン５に達する。また、前記次の色の塗料が
供給されている６秒間のうち、トリガバルブ１０が開放
している最初の１秒間では、塗装ガン５内に残っている
シンナーが塗装ガン５から排出され、最後の２秒間では
ダンプバルブ９が閉鎖していることと相俟って先に塗装
ガン５にまで到達した塗料が塗装ガン５にまで到達し、
タイミングｔ４においてトリガバルブ１０が閉鎖される
とともに次の色の塗料の供給が停止される。以上の動作
により、タイミングｔ１からタイミングｔ４まで合計１
３秒間の間に塗料切り替え動作が実行される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動車用塗装装置にあっては、１個の色替バルブ部
材４にきわめて多数の塗料バルブが取り付けられてお
り、しかもそれぞれのバルブは比較的大きなサイズであ
るから、全体としては色替バルブ部材４は大型にならざ
るを得ない。そのため、このような大型の色替バルブ部
材４をアーム部材に取り付けることは塗装装置の運動性
能からみても不合理であり、その結果色替バルブ部材４
は支柱部材１の上に取り付けられるようになっていた。
しかるに、このような場所に色替バルブ部材４を配置す
ると、当該色替バルブ部材４と塗装ガン５とを長いホー
ス６で繋ぐ必要が生じ、塗料の色替作業時に廃棄する塗
料、シンナー等の材料費などの面で無駄なコストがかか
っていた。また色替バルブ部材４から塗装ガン５までが
長い距離のために、塗装作業中における塗料の洗浄に時
間がかかるし、塗料を切り替えるに当たって色替バルブ
部材４から塗装ガン５までの長い距離間を完全に洗浄し
てからでないと、次の塗料供給に移れないから、色替え
が迅速にできないという不具合があった。また、前記し
たようにホース６の荷重によってロボットの運動性能阻
害されるという不都合があった。

【０００８】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、運動性能がよく、しかも色替えが迅速
に行なえる自動車用塗装装置を提供するとともに、この
装置を効率的に操作して塗装作業の能率を向上させるこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、自動車用塗装装置に取り付けられる色替
バルブ部材を小型化するとともに、この色替バルブ部材
を被塗装体である自動車の近くで旋回運動するアーム部
材の先端に取り付け、被塗装体に塗料を噴射する塗装ガ
ンの近接位置から当該塗装ガンへ塗料を供給するように
し、さらに、多数の色の塗料を色替バルブ部材に供給す
る塗料供給装置を複数台設けてそれぞれを色替バルブ部
材の対応する塗料バルブに接続したことを要旨とする。

【００１０】本発明の別の態様では、前記のように色替
バルブ部材と塗料供給装置とを配設した上で、一の塗料
供給装置から色替バルブ部材の一の塗料バルブへ塗料を
供給して塗装を行なった後、色替バルブ部材にエアー
を、次いでシンナーを直接送り込んで当該色替バルブ部
材と塗装ガンとを洗浄し、その後直ちに、他の塗料供給
装置から色替バルブ部材の他の塗料バルブへ塗料を供給
して塗装操作を行なうようにしたことを要旨とする。

【００１１】

【作用】本発明は前記構成により、自動車用塗装装置の
アーム部材の先端に色替バルブ部材を取り付けたにも拘
らずこの自動車用塗装装置は機敏に動作しつつ自動車へ
の塗装作業を行なう。また、色替動作に際しては、色替
バルブ部材と塗装ガンとの距離が短いため、これらの部
材およびホースの洗浄動作が迅速に行なえ、全体として
の塗装作業速度を高めることができる。さらにアーム部
材の先端部分において色替バルブ部材と塗装ガンの洗浄
だけで次の塗料の塗装を実行し、１工程前の塗装を行な
った塗料の供給元から色替バルブ部材までの経路の洗浄
は次の工程の塗装作業と並行して行なうから、作業効率
が向上し全体としての塗装作業速度が上がる。

【００１２】

【実施例】図１乃至図３は本発明による自動車用塗装装
置の一実施例を説明する図である。これらの図のうち、
図１はこの実施例に係る自動車用塗装装置の構成を概略
的に示す正面図、図２はこの実施例において色替バルブ
部材に組み込まれるバルブの構成例を示す要部断面図、
図３は本発明における塗料供給のための塗料流通経路を
モデル化して示す図、図４はこの実施例における色替え
動作すなわち塗料切り替え動作の手順（タイムシーケン
ス）を説明する図である。

【００１３】図１において、符号１１は土台１２の上に
立設された支柱部材、１３は支柱部材１１の先端部に回
動可能に連結されたアーム部材で、これらの部材は前記
従来例における自動制御装置を備えた塗装ロボットの各
対応する部材と同様な構成および機能を有している。符
号１４はアーム部材１３の先端部分に取り付けられた色
替バルブ部材、符号１５はアーム部材１３の先端部分に
取り付けられた塗装ガンである。この塗装ガン５の型式
には従来の技術の項で説明した型式のものを含むことは
もちろんである。色替バルブ部材１４は、従来の色替バ
ルブ部材４に比べて大幅な小型化が図られており、塗装
ガン１５とともに一つのアッセンブリ体を構成して、ほ
ぼ一体的に連結されている。そして、これら色替バルブ
部材１４および塗装ガン１５はアーム部材１３の先端部
分にブラケット１６を介して取り付けられている。

【００１４】色替バルブ部材１４と塗装ガン１５とは、
前述のようにアッセンブリ体を構成しているから、両部
材の間は短いホース１７により繋がれ、塗装ガン１５は
色替バルブ部材１４から塗料の供給を受けて自動車など
の被塗装体に塗料を噴射する。色替バルブ部材１４は、
各色別毎の塗料、エアー、および塗料溶解用のシンナー
が供給されまた排出される、複数のバルブ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄを取り付けてなる。複数のバルブの
うち、１４ａおよび１４ｂは塗料色替え用に複数個（こ
の実施例では２個）設けられる塗料バルブであり、それ
ぞれの塗料バルブ１４ａおよび１４ｂには図３に示す複
数の塗料供給装置５０、５１（後出）が個々に接続され
る。１４ｃは色替バルブ部材１４にエアーを供給するた
めのエアーバルブ、また１４ｄは色替バルブ部材１４に
シンナーを供給するためのシンナーバルブである。塗装
ガン１５は、通常の型式のものか、或いは特公昭５５−
４１８２５号および特公昭３６−１２６６号に記載され
ている型式のものが用いられ、高速回転により塗料を霧
化するカップ１８と、カップ１８を回転駆動するエアモ
ータ１９とを備えた型式のものがあり、ホース１７の中
間部分に取り付けられ色替バルブ部材１４から塗装ガン
１５へ供給される塗料等の流通経路を切り替えて当該流
通経路内を流れる流体を経路外へ逃がすダンプバルブ２
０ａと、前記色替バルブ部材１４からカップ１８へ供給
される塗料等の流通経路を導通したり遮断したりするト
リガバルブ２０ｂとを有している。

【００１５】図２には、前記色替バルブ部材１４に組み
付けられる塗料バルブ等の構成例が示されている。この
バルブ（１４ａとする）は、ほぼ円筒形状をした第１の
ハウジング部材２１と、この第１のハウジング部材２１
の後端部に結合され第１のハウジング部材２１とともに
バルブ１４ａの筐体を形成する第２のハウジング部材２
２と、第１および第２のハウジング部材２１、２２の内
部に装填され軸方向へスライド運動する弁棒２３と、第
２のハウジング部材２２の内部に軸方向へスライド運動
可能に設けられ、且つ弁棒２３の基端部に取り付けられ
て一体化せしめられこの弁棒２３をスライド運動可能に
支持する弁基板２４と、第１のハウジング部材２１と弁
棒２３との間に介装され、前記弁基板２４に固定された
弁棒２３をスライド運動可能に支持するパッキン２５と
を有してなる。

【００１６】第１のハウジング部材２１は、その先端に
流体吐出用のノズル２６を有し、このノズル２６部分に
は塗装ガン１５に通ずるホース等を結合するためのジョ
イント２７が取り付けられている。また、第１のハウジ
ング部材２１の胴体部分には、半径方向外方へ開口した
流体流入室２８と、この流体流入室２８と同様な構成を
持ち、当該流体流入室２８から所定の角度変位した部位
に設けられた開閉弁をもつ流体流出室２９と、第１のハ
ウジング部材２１の中心部分に形成され前記流体流入室
２８と流体流出室２９とを連通させるとともに弁棒２３
を挿通し且つノズル２５に通じる中心孔３０が設けられ
ている。

【００１７】第２のハウジング部材２２は、内部に弁基
板２４を納める収容室３１が形成されるとともに、第２
のハウジング部材２２の終端部分には栓部材３２がねじ
その他の手段によって結合されて前記収容室３１を閉塞
している。そして、弁基板２４は、収容室３１の内壁に
密に嵌合し、且つこの弁基板２４と栓部材３２の内側底
面との間に装填された第１のコイルバネ３３によって、
収容室３１内を中心軸方向へスライド運動可能に支持さ
れる。また、第２のハウジング部材２２の胴体部分に
は、半径方向外方へ開口したエアー供給口３４が形成さ
れている。このエアー供給口３４は、弁基板２４の上側
位置において前記収容室３１に連通しており、また、収
容室３１の上端部には第２のハウジング部材２２の天井
と弁基板２４との間にエアーを受け入れる作動室４５が
形成されている。そして作動室４５に高圧のエアーを供
給することにより弁基板２４を第１のコイルバネ３３の
作用に対抗して押し下げることができるようになってい
る。

【００１８】パッキン２５はバルブ１４ａの中心部分、
すなわち中心孔３０の基端側において前記第１のハウジ
ング部材２１と第２のハウジング部材２２との間に挟ま
れた形で装填され、弁棒２３に密に嵌合することによ
り、当該弁棒２３が中心軸に沿って正しくスライドする
ように支持する。このパッキン２５の上面（すなわち先
端側の面）は中心孔３０に面しており、また基端側は当
該パッキン２５と第２のハウジング部材２２との間に介
装された第２のコイルバネ３５によって支持されてい
る。コイルバネ３５を収容する部分には、漏れ塗料の排
出孔２２Ａが穿設されている。

【００１９】中心孔３０の先端部分にはスリーブ部材３
６が取り付けられている。また、弁棒２３の先端部分は
基端側から先端側にかけて次第に縮径する先細テーパ構
造になっている。したがって、弁棒２３が中心軸に沿っ
て前進する（先方へスライドする）と、そのテーパ部分
がスリーブ部材３６に当たってノズル２６を塞ぎ、逆に
弁棒２３が後退するとテーパ部分がスリーブ部材３６か
ら離れてノズル２６を開放する。

【００２０】なお、流体流入室２８、流体流出室２９お
よびエア供給口３４の内壁面には塗料（液体）やエアー
（気体）などの流体を供給するためのホースなどをジョ
イントで連結するためにめねじ３７、３８、３９が形成
してある。また、図２中、符号４０は弁棒２３とパッキ
ン２５との間における流体の漏出を防止するためのシー
ル部材、４１は第２のハウジング部材２２と弁棒２３と
の間における流体の漏出を防止するためのシール部材、
４２は第２のハウジング部材２２と弁基板２４との間に
おける流体の漏出を防止するためのシール部材である。

【００２１】そして、上記バルブが前記塗料バルブとし
て色替バルブ部材１４に組み込まれて用いられる場合
は、流体流入室２８と流体流出室２９は共にホースによ
って塗料供給装置に接続され、弁棒２３がノズル２６を
塞いでいる状態の下において、塗料供給装置から供給さ
れた塗料は流体流入室２８からバルブ内に入り、中心孔
３０に充満して流体流出室２９へ移動し、そこから塗料
供給装置へ戻るという、いわゆる循環流運動を行なう。
従って、用いる塗料がメタリック塗料である場合は、塗
装ガン１５の稼働停止時でも塗料中に混入された金属微
粉が沈殿するという不都合も解消される。次にエア供給
口３４からエアーを送り込むと、このエアーは作動室４
５に入り込んで弁基板２４を後退させ、これにともなっ
て弁棒２３もまた後退する。これにより弁棒２３のテー
パ部分がスリーブ部材３６から離れてノズルが開き、塗
料はノズル２６から例えば塗装ガン１５へと送られる。

【００２２】塗料バルブ１４ａの稼働中、万一塗料がパ
ッキン２５から漏れた場合には、漏れ塗料は第２ハウジ
ング部材２２に穿設した漏れ塗料排出孔から排出され
る。塗料バルブ１４ａに対するエアー供給を止めたとき
は、弁基板２４がコイルバネ３３の復元力によってノズ
ル２６方向に押し進められ、弁棒２３先端はスリーブ部
材３６を塞ぎ、塗料の噴射は停止する。以上の説明は、
図２に示すバルブを塗料バルブとして使用した場合の説
明であるが、これをエアーバルブ、シンナーバルブとし
て用いるときはエアー、シンナーについても上記説明通
り供給、停止が行なわれる。

【００２３】図３には、前記塗料供給装置も含めた塗料
供給のための経路をモデル化して示す。この図において
符号５０および５１はそれぞれ第１および第２の塗料供
給装置を示す。この実施例では、塗料供給装置は２台用
いられることに対応して、色替バルブ部材１４に２個の
塗料バルブ１４ａ、１４ｂが設けられ、エアーバルブ１
４ｃとシンナーバルブ１４ｄが各１個づつ取り付けられ
ている。そして、第１の塗料供給装置５０は色替バルブ
部材１４の塗料バルブ１４ａに接続される一方、第２の
塗料供給装置５１は色替バルブ部材１４の塗料バルブ１
４ｂに接続される。第１および第２の塗料供給装置５
０、５１はともに色替バルブ部材１４と比較的似た構造
を有している。第１の塗料供給装置５０は、各色別毎の
塗料と、エアー、および塗料溶解用のシンナーが送り出
されまた帰還されることができる、複数のバルブ５２を
取り付けてなり、これら複数のバルブ５２のうち、５２
Ａ〜５２Ｊは各色別毎に塗料を循環させる塗料バルブで
あり、５２Ｋはエアー供給用のエアーバルブ、また５２
Ｌはシンナー供給用のシンナーバルブである。第２の塗
料供給装置５１は、前記第１の塗料供給装置５０と同
様、複数のバルブ５３を取り付けてなり、これら複数の
バルブ５３のうち、５３Ａ〜５３Ｊは各色別毎に塗料を
循環させる塗料バルブであり、５３Ｋはエアー供給用の
エアーバルブ、また５３Ｌはシンナー供給用のシンナー
バルブである。

【００２４】この実施例では１台の塗料供給装置５０、
５１には１０個の塗料バルブが取り付けられ、１台の塗
料供給装置５０または５１につき白、黒、赤、青などの
１０色の塗料を色替バルブ部材１４へ供給することがで
きる。したがって、これら第１および第２の塗料供給装
置５０、５１により２０色の色をカバーでき、もし仮に
４台の塗料供給装置を色替バルブ部材１４に接続するよ
うにすれば、色替バルブ部材１４は小型に保ったままで
４０色の色をカバーすることができる。第１の塗料供給
装置５０はホース４３によって色替バルブ部材１４の塗
料バルブ１４ａに接続されている一方、第２の塗料供給
装置５１はホース４４によって色替バルブ部材１４の塗
料バルブ１４ｂに接続されている。色替バルブ部材１４
からはダンプバルブ２０ａ分岐するトリガーバルブ２０
ｂを介在させたホース１７によって塗装ガン１５に繋が
れている。

【００２５】かかる構成において、自動車に塗装を施す
場合の動作について説明する。塗装ライン上を流れて来
る自動車に対して塗装ロボットを構成する支柱部材１１
が図１中矢印Ｓ１の方向へ回転し、またその軸を中心と
して旋回することによって、塗装ガン１５を自動車の方
へ向ける。アーム部材１３もまた、その支柱部材１１へ
の取り付け部を中心として図１中矢印Ｓ２の方向へ回転
することができ、塗装ガン１５をプログラム通りに自動
車に対して最適な角度位置をとらせることができる。こ
れら支柱部材１１およびアーム部材１３の動作について
は、前記従来例について説明したのと基本的に同様であ
る。

【００２６】色替バルブ部材１４にはすでに第１、第２
の塗料供給装置５０、５１から、白、赤、黒などの複数
の色の中から所定の一色の塗料が供給されている。この
実施例においては、塗料供給装置５０の塗料バルブ５２
Ａから塗料が塗料バルブ１４ａに供給されるように接続
されている。塗料バルブ１４ｂへは第２の塗料供給装置
５１の塗料バルブ５３Ａから塗料が供給されるように接
続されている。そして、塗料は第１の塗料供給装置５０
のいずれかのバルブ（例えば塗料バルブ５２Ａ）と色替
バルブ部材１４の塗料バルブ１４ａとの間で循環供給さ
れており、塗料バルブ１４ａがすでに述べた操作によっ
て開動作すればいつでもトリガバルブ２０ｂを介在する
ホース１７から塗装ガン１５へ向けて塗料を送ることが
できるようになっている。なお、塗料バルブ１４ａ（他
のバルブも同じ）の開閉動作については、すでに述べた
のでここでは省略する。そして、塗料バルブ１４ａが開
動作して第１の塗料供給装置５０の塗料バルブ５２Ａか
らの塗料（これを塗料Ａとする）が塗装ガン１５へ向け
て送られ自動車の車体へ吹き付けられ、塗装が行なわれ
る。

【００２７】１台の自動車に対して塗装が行なわれる
と、塗料バルブ１４ａは閉動作せしめられ、その後通常
の場合は次の自動車へは先とは異なる色の塗料（これを
塗料Ｂとする）による塗装が行なわれる。そのために塗
料の供給元が第１の塗料供給装置５０の塗料バルブ５２
Ｂへと切り替えられ、色替えが行なわれるが、この切り
替え動作に先立って、塗料供給装置５０の塗料バルブ５
２Ａからホース４３、色替バルブ部材１４に配された塗
料バルブ１４ａ並びにダンプバルブ２０ａを分岐するト
リガバルブ２０ｂおよび塗装ガン１５に残っている塗料
Ａを洗い流す必要がある。

【００２８】このような操作を行なう場合におけるこの
実施例の作業中、塗料供給装置５０に配置された塗料バ
ルブ５２Ａを閉じ塗料供給装置５０に配置されたエアー
バルブ５２Ｋ、シンナーバルブ５２Ｌを作動し、併せて
色替バルブ部材１４に配置されたエアーバルブ１４ｃ、
シンナーバルブ１４ｄを作動し、更に塗料供給装置５０
の次色供給バルブである例えば塗料バルブ５２Ｂを次の
ように作動する。その動作の一例のタイムシーケンスを
図４に示す。この図において、一の塗料（前記した塗料
Ａ）による塗装作業が終了すると、トリガバルブ２０ｂ
もが閉動作せしめられて塗装ガン１５に対する塗料の供
給が止められる。またダンプバルブ２０ａは先の塗装作
業中から閉鎖されている。この状況の下で、塗料バルブ
１４ａの流体流出室２９の開閉弁を閉じて、先ず塗料色
替え開始タイミング（すなわち時刻）ｔ１１においてダ
ンプバルブ２０ａが開動作せしめられ、４秒間開放され
る。これと同じタイミングでエアーバルブ１４ｃが開動
作せしめられ、０．５秒間開放、０．５秒間閉鎖を交互
にくり返しながら合計２秒間エアーが供給される。一
方、シンナーバルブ１４ｄは前記ダンプバルブ２０ａの
動作開始よりも０．５秒遅れて開動作せしめられ、０．
５秒間開放、０．５秒間閉鎖を交互に３回づつくり返し
た後１秒間開放され、合計２．５秒間シンナーが供給さ
れる。したがって、エアーバルブ１４ｃとシンナーバル
ブ１４ｄとの間では開放タイミングと閉鎖タイミングと
が互い違いに現れる。そして、ダンプバルブ２０ａが４
秒間開放している間にダンプバルブ２０ａからエアーと
シンナーとが交互に排出され、色替バルブ部材１４と塗
装ガン１５との間の流体経路であるホース１７が洗浄さ
れる。色替バルブ部材１４と塗装ガン１５とは一体的に
連結され互いに近接している関係上、前記ホース１７は
極めて短い寸法で済むから、上記のようにわずか４秒の
間のエアーとシンナーとの交互の供給、排出によってホ
ース１７は洗浄される。

【００２９】次に前記ダンプバルブ２０ａの開放時間で
ある４秒が経過すると、ダンプバルブ２０ａは、タイミ
ングｔ１２において、一旦閉鎖され、０．５秒間だけ閉
鎖した後また２秒間開放される。ダンプバルブ２０ａの
前記閉鎖と同じタイミングｔ２でトリガバルブ２０ｂが
開放され、このトリガバルブ２０ｂは０．５秒間開放さ
れた後に１秒間閉鎖され、また１秒間開放される。この
タイミングｔ２の後の０．５秒間はダンプバルブ２０ａ
が閉鎖、トリガバルブ２０ｂが開放の状態であり、また
この時間はシンナーが供給されている最後の０．５秒間
であるから、シンナーは塗装ガン１５の先端まで送ら
れ、これにより塗装ガン１５が洗浄される。これによっ
て、色替バルブ部材１４から塗装ガン１５先端までの塗
料流通径路全体の洗浄は終わる。

【００３０】そして、塗装ガン１５が洗浄されると、タ
イミングｔ１３においてシンナーバルブ１４ｄが閉鎖さ
れる一方、ダンプバルブ２０ａは開放され、さらに塗料
バルブ５２Ｂが開放されて次の色の塗料の供給が開始さ
れ、この塗料の供給は２秒間行なわれる。次の色の塗料
が供給されている２秒間と同じ時間、ダンプバルブ２０
ａもまた開放しており、これによってホース１７内に残
っているシンナーがダンプバルブ２０ａから排出されな
がら塗料が塗装ガン１５に達する。また、前記次の色の
塗料が供給されている２秒間のうち、後半の１秒間はダ
ンプバルブ２０ａおよびトリガバルブ２０ｂのいずれも
が開放していることにより、先に塗装ガン１５にまで到
達した塗料がカップ１８にまで到達し、タイミングｔ１
４においてダンプバルブ２０ａおよびトリガバルブ２０
ｂが閉鎖されるとともに次の色の塗料の供給が停止され
る。以上の動作により、タイミングｔ１１からタイミン
グｔ１４まで合計６．５秒間の間に第１の塗料供給装置
５０の塗料バルブ５２Ａから塗料バルブ５２Ｂへの塗料
色替え動作が実行される。この後、前記塗料バルブ５２
Ｂから色替バルブ部材１４の塗料バルブ１４ａへ塗料が
送られ自動車の塗装が行なわれる。以上の要領で、順次
各色別毎の塗料供給が行なわれる。第２の塗料供給装置
５１についても、上記とおなじ操作が行なわれる。

【００３１】次に、第１の塗料供給装置５０から第２の
塗料供給装置５１への塗料色替え動作が円滑に実行され
た後において、第１の塗料供給装置５０は１０色の塗料
の供給ができるため、次回の使用までに当該第１の塗料
供給装置５０から色替バルブ部材１４までを繋ぐホース
４３を洗浄する必要がある。このホース４３の洗浄は、
上述の要領にしたがって第２の塗料供給装置５１から色
替バルブ部材１４へ塗料が供給され塗装している間に行
なう。すなわち、この洗浄に際しては、まず第１の塗料
供給装置５０のエアーバルブ５２Ｋが開動作せしめられ
てホース４３を通して塗料バルブ１４ａにエアーが供給
される。この動作により、ホース４３から塗料バルブ１
４ａまでに残っている塗料Ａが押し出される。次に第１
の塗料供給装置５０のシンナーバルブ５２Ｊが開動作せ
しめられて塗料バルブ１４ａにシンナーが供給され、ホ
ース４３から塗料バルブ１４ａに至る経路が洗浄される
のである。

【００３２】このようにこの実施例ではＡ塗料からＢ塗
料への塗装切り替えを行なうとき、先ず色替バルブ部材
１４から塗装ガン１５に至る部分の洗浄のみを行なえば
次の塗料への切り替えは達成することができる。そし
て、色替バルブ部材１４と塗装ガン１５とは一体的に連
結されているからその間の距離は非常に短く、前記塗装
ガン１５の洗浄は一瞬の動作で完了することができる。
したがって、塗装作業に際しての塗料の切り替えを迅速
に行なえる。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、塗装ロボット用塗装装置に取り付けられる色替バル
ブ部材を小型化するとともに、この色替バルブ部材を被
塗装体である自動車の近くで旋回運動するアーム部材の
先端に取り付け、被塗装体に塗料を噴射する塗装ガンの
近接位置から当該塗装ガンへ塗料を供給するようにした
ため、色替バルブ部材と塗装ガンとの距離を短くするこ
とができ、これらの部材およびホースの洗浄動作が迅速
に行なえ、全体としての塗装作業速度を高めることがで
きるという効果が得られる。また、アーム部材の先端部
分において色替バルブ部材と塗装ガンの洗浄だけで次の
塗料の塗装を実行し、１工程前の塗装を行なった塗料の
供給元から色替バルブ部材までの経路の洗浄は次の工程
の塗装作業と並行して行なうから、作業効率が向上し全
体としての塗装作業速度が上がる等、種々の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗装ロボット用塗装装置の一実施
例を概略的に示す正面図である。

【図２】前記実施例において色替バルブ部材および塗料
供給装置に組み込まれるバルブの構成例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明における塗料供給のための径路をモデル
化して示す図である。

【図４】前記実施例の塗装作業中の各バルブによる塗料
色替え動作のタイムシーケンス図である。

【図５】従来の塗装ロボット用塗装装置の構成を概略的
に示す正面図である。

【図６】前記従来例の塗装作業中の各バルブによる塗料
色替え動作のタイムシーケンス図である。

【符号の説明】

１１ 支柱部材 １２ 土台 １３ アーム部材 １４ 色替バルブ部材 １５ 塗装ガン １７、４３、４４ ホース ５０、５１ 塗料供給装置 ５２、５３ バルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装ロボットのアーム部材の先端に固定
   取り付けされた塗装ガンに塗料の供給し塗料の色替えを
   行なう色替バルブ部材と、アーム部材の先端に取り付け
   られ色替バルブ部材から塗料の供給を受けて被塗装体に
   噴射する塗装ガンと、色替バルブ部材に対して各種塗料
   を切り替え供給する塗料供給装置とを備えた塗装ロボッ
   ト用塗装装置。
2. 【請求項２】 塗料供給装置は複数台設けられ、また各
   塗料供給装置には、複数の塗料バルブと、エアーを直接
   送り込むエアーバルブと、洗浄用シンナーを直接送り込
   むシンナーバルブとが設けられる一方、色替バルブ部材
   には、前記複数の塗料供給装置のそれぞれに接続される
   複数の塗料バルブと、色替バルブ部材にエアーを直接送
   り込むエアーバルブと、色替バルブ部材に洗浄用シンナ
   ーを直接送り込むシンナーバルブとが設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の塗装ロボット用塗装装
   置。
3. 【請求項３】 色替バルブ部材は塗装ガンと一体的に連
   結されていることを特徴とする請求項１または２記載の
   塗装ロボット用塗装装置。
4. 【請求項４】 塗装ロボット用塗装装置のアーム部材先
   端部に、塗装ガンと、複数の塗料バルブを有し前記塗装
   ガンに塗料を供給する色替バルブ部材とを一体的に連結
   させて取り付ける一方、色替バルブ部材の塗料供給元の
   側には、当該色替バルブ部材の前記複数の塗料バルブに
   それぞれ接続され各々の塗料バルブに対して各種塗料を
   切り替え供給する複数の塗料供給装置を配置し、 一の塗料供給装置から色替バルブ部材の一の塗料バルブ
   へ塗料を供給して塗装を行なった後、 色替バルブ部材にエアーを、次いでシンナーを直接送り
   込んで当該色替バルブ部材と塗装ガンとを洗浄し、次い
   で、 他の塗料供給装置から色替バルブ部材の他の塗料バルブ
   へ塗料を供給して塗装を行なうことを特徴とする塗装ロ
   ボット用塗装装置の操作方法。
5. 【請求項５】 前記他の塗料供給装置から色替バルブ部
   材へ塗料が供給され塗装している間に、塗装を終了した
   前記一の塗料供給装置へエアーを、次いでシンナーを直
   接送り込んで当該一の塗料供給装置から色替バルブ部材
   までの間を洗浄することを特徴とする請求項４記載の塗
   装ロボット用塗装装置の操作方法。