JPH11276977A - 一組の塗料・洗浄カップラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】雌雄併有型の結合部４を備えた基本カップラー
１、雄型結合部５を備えた塗料カップラー２および雌型
結合部６を備えた洗浄カップラー３よりなる組におい
て、これらを塗料の流路系に接続し、塗料・洗浄用流体
の供給機構とともに使用するとき、塗料流通の停止の
際、塗料の漏出が結合部４内に生じたとしても、その漏
出塗料を洗浄によって完全に除去することができ、塗料
の外への垂れ落ちおよび結合部４内の固化残留を有効に
防止できるものとする。 【解決手段】上記のカップラー１、２、３の組におい
て、塗料溜り部７を基本カップラー１の結合部４の内周
壁１０に形成し、かつ、案内コーン８を洗浄カップラー
３の雌型結合部６の内側に洗浄用流体が塗料溜り部７に
導かれるように配設してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料の流路系に接
続して使用されるカップラーであって、特に、結合相手
のカップラーの変更によって、塗料の流通の他、シンナ
ーおよびエアによる塗料通路の洗浄をも可能にする点を
特徴とする一組の塗料・洗浄カップラーに関する。本発
明は、とりわけ、多色少量塗装システムに有利に適用さ
れうる。即ち、本発明の一組の塗料・洗浄カップラー
は、該システムの一部であって、塗装ロボットまたは自
動塗装装置において、搭載された塗料カートリッジ内の
塗料を塗装機に給送する機構に組み込まれて、使用され
うる。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車ボディ等の塗装において塗
装色の多様化に対応するべく、様々な多色塗装システ
ム、例えば数種ないし十数種の色の塗料を選択的に塗装
ロボット等の塗装機に供給できるようにした塗装システ
ムが提案され、開発されている。この種の技術は、例え
ば、特公平 7-34882号公報、特開平 4-83549号公報、実
公平 4-46846号公報、実公平 4-46847号公報などに参照
される。しかして、最近では、自動車の購入者たる各個
人が希望する夫々の塗料色で各自動車ボディを塗装でき
るようにすることが要望されている。この状況より、自
動車ボディの塗装に使用されうる塗料の色は数十種ない
しそれ以上の種類にも及び、塗装の多色化が一層進行
し、これに伴い、白色塗料等の大量使用の塗料を除き、
各色の塗料の使用量が相対的により少ないものとなって
きている。しかるに、上述した従来の多色塗装システム
は、１色当り比較的大量の塗料を塗装ロボット等に選択
的に供給する場合に適するものであった。したがって、
最近、かように数多い色の塗料をより少量の単位で選択
的に塗装ロボット等の塗装機に供給することができる多
色塗装システムの開発が求められていた。

【０００３】そこで、本出願人は、数多い色種の塗料を
少量の単位で貯蔵しかつ所要の色の塗料を選択的に塗装
ロボット等の塗装機に供給することができる新規な多色
少量塗装システムを案出し、それを特願平 9-158152
号、特願平 9-158153 号、特願平 9-158154 号および特
願平 9-158155 号において開示した。その新規な多色少
量塗装システムは、各々ある塗料色の少量の塗料が充填
された適当数の塗料カートリッジと、塗料カートリッジ
を着脱可能に保持する手段が適当数組み付けられ、数多
くの塗料カートリッジを貯蔵しかつ回し運ぶことができ
るエンドレスコンベア機構を備えたストック装置と、特
定の塗料カートリッジをストック装置より取り出して運
搬し、そして塗装ロボットに搭載することができる移載
装置と、搭載された塗料カートリッジ内の塗料を押出し
て塗装機に給送することができる機構を備えた塗装ロボ
ットまたは自動塗装装置よりなる。

【０００４】そして、上記の塗装システムにおいて、搭
載された塗料カートリッジ内の塗料を押出して塗装ロボ
ットまたは自動塗装装置の塗装機に給送する給送機構
は、塗料を安定に自動給送することができ、かつ、その
塗料通路を自動的に洗浄することもできる構成であるこ
とが要求される。そこで、本発明者らは、この給送機構
の更なる改良として、特願平 9-168048号に開示される
少量塗料給送システム、即ち、塗料カートリッジを塗装
ロボットまたは自動塗装装置内の搭載位置に固定保持す
る保持手段と、該塗料カートリッジの塗料出口側に備え
られた、所定の塗料通路を経て前記塗装機と連通するジ
ョイント部材と、前記塗料カートリッジ内の塗料をその
出口部より外へ安定に押出すことができる押出し手段
と、前記搭載位置の近くに備えられた、洗浄用のシンナ
ーおよびエアが供給されるコネクタ部材と、および前記
ジョイント部材と連係して備えられ、該ジョイント部材
を移動し前記塗料カートリッジの出口部と結合および解
除して、該塗料カートリッジを前記塗装機と接続可能に
するとともに、前記ジョイント部材を転置し前記コネク
タ部材と結合および解除して、シンナーおよびエアをジ
ョイント部材の内部より塗料通路に供給可能にする塗装
・洗浄のための接続手段とを備えたシステムを提案し
た。このシステムは、より具体的には、上記出願の明細
書の実施例に記載されるように、塗料カートリッジの出
口部（先端のコネクタ）には、雄型のカップラーが使用
され、シンナーおよびエアが供給されるコネクタ部材に
は、雌型のカップラーが使用され、そして、塗装機と連
通するジョイント部材には、筒碗形状の部分であってそ
の雄型カップラーと結合できまたその雌型カップラーと
も結合できる結合部を備えた雌雄併有型のカップラーが
使用されている。このジョイント部材（雌雄併有型カッ
プラー）の内部には、前記結合部の底面に通じる塗料通
路が形成され、さらに、その塗料通路の連通口の開閉を
なすニードル弁機構が備えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の少量塗
料給送システムにおいては、次のような問題を生じる場
合があった。ジョイント部材を塗料カートリッジと結合
する際、それら双方の中心線が必ずしも一直線になる状
態で結合されるとは限らない。従って、ジョイント部材
と塗料カートリッジとの結合をより円滑にするために
は、その結合の際、ジョイント部材の結合部とその外側
の塗料カートリッジの出口部との間に適当な遊び（隙
間）が生じるように、部品デザインを設計するのがより
好都合である。しかしながら、かようなデザイン設計
は、新たな問題をひき起こす。ジョイント部材と塗料カ
ートリッジとの結合を解除する際、ニードル弁機構はジ
ョイント部材の結合部と塗料通路との連通口を閉じる動
作を行なうが、その閉動作が不良であったときはもとよ
り、その閉動作が正常であったときも、塗料が、僅かな
量ではあるが、ジョイント部材の結合部内に漏れ出る場
合があり、その場合、上記の遊び（隙間）があるため
に、漏れ出た塗料は、そのまま流動し、暫くの後ジョイ
ント部材の結合部より外へ垂れ落ちることになる。ま
た、漏れ出て固化しそして結合部の内周壁に付着した塗
料は、塗料の漏出がより頻繁であればあるほど、その後
ジョイント部材をコネクタ部材と結合させ結合部の内側
をシンナーおよび／またはエアで洗浄したとしても、不
完全にしか洗い流すことができずに、残留してしまう。
上述の塗料の垂れ落ちおよび残留は、上記の少量塗料給
送システムに組み込まれた従来のカップラーの組にとっ
て、ほぼ不可避的に発生する問題であった。しかし、こ
の問題は、上記の少量塗料給送システムに組み込まれた
カップラーの組のみに発生する問題ではなく、カップラ
ー同士の結合によって塗料の流通を可能にし、かつ、相
手のカップラーの変更によってシンナー・エアによる塗
料通路の洗浄をも可能にするところのカップラーの組一
般について同様に起きる問題である。すなわち、塗料流
通および通路洗浄の二つの機能を併せ持つカップラーの
組にとっては、塗料流通の停止の際、塗料が漏出したと
しても、その漏出塗料を洗浄によって完全に除去するこ
とができ、よって塗料の垂れ落ちおよび残留を有効に防
止することができる構造のものにすることが一般に求め
られる。

【０００６】本発明は、かかる事情を背景として為され
たものであって、その課題とするところは、塗料流通の
停止の際、結合部内で塗料の漏出が生じたとしても、そ
の漏出塗料を、ひき続いて行なう洗浄によって完全に除
去することができ、塗料の外への垂れ落ちおよび結合部
内の固化残留を有効に防止することができるところの一
組の塗料・洗浄カップラーを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、塗料溜り部を
雌雄併有型カップラーの結合部の内周壁に形成すること
により、該カップラーと塗料用の雄型カップラーとの結
合を解除した際、漏出した塗料を一時的に溜めうるよう
にし、かつ、案内コーンを洗浄用の雌型カップラーの結
合部の内側に配備することにより、洗浄の際つまり雌雄
併有型カップラーを雌型カップラーと結合した段階で、
洗浄用流体（シンアー、エア）が該塗料溜り部に導かれ
るようにし、よって、溜められた漏出塗料を完全に流し
去ることができる構成としたものである。本発明は、明
確に述べると、筒碗形状の結合部を備え、塗料通路が該
結合部の底に臨む基本カップラーと、細長い部分でその
先端に塗料吐出口を形成する雄型結合部を備え、該雄型
結合部を前記基本カップラーの結合部の中に挿入して該
基本カップラーと結合することができる塗料カップラー
と、碗形状の部分でその内側に洗浄用流体供給路が臨む
雌型結合部を備え、該雌型結合部を前記基本カップラー
の結合部に嵌合して該基本カップラーと結合することが
できる洗浄カップラーより成るカップラーの組であっ
て、塗料溜り部を前記基本カップラーの結合部の内周壁
に形成し、かつ、案内コーンを前記洗浄カップラーの雌
型結合部の内側に洗浄用流体が該塗料溜り部に導かれる
ように配設してなる、一組の塗料・洗浄カップラーに関
する。本発明のより好ましい態様は、上記の一組の塗料
・洗浄カップラーにおいて、基本カップラーを洗浄カッ
プラーと結合したとき、基本カップラーの結合部の内周
壁と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁は実質面一に
なるように構成されている態様のものである。また、本
発明のより好ましい態様は、上記の一組の塗料・洗浄カ
ップラーにおいて、案内コーンの外周面は、基本カップ
ラーと洗浄カップラーとの結合形態において基本カップ
ラーの結合部の内周壁および洗浄カップラーの雌型結合
部の内周壁に対応する形状を有する態様のものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、基本カップラー、塗料
カップラーおよび洗浄カップラーよりなる組合せに関す
る。基本カップラーは、筒碗形状の結合部を備え、雄型
の塗料カップラーとまた雌型の洗浄カップラーとも結合
・解除することができる雌雄併有型のカップラーであ
る。このカップラーは、その内部に、塗装機等と接続す
るための塗料通路を結合部（筒碗）の底に臨むように形
成するともに、該通路の開閉を為すための弁機構（例え
ばニードル弁機構）を通常備えている。結合部の内周壁
は、開口断面積が入口より底にかけて増大するように、
中心線に対して斜めになっている側壁がより好ましい
が、中心線に対して平行となっている側壁でもよい。ま
た結合部の内周壁は、漏出した塗料を一時的に溜めて結
合部の外に流出させないための塗料溜り部を、より好ま
しくは底または底寄りの部位にて一周にわたって、形成
している。塗料溜り部の容積は、塗料の漏出量を考慮
し、その量よりもより多い容積に決定されべきである。
塗料カップラーは、塗料吐出口を先端に有する細長い雄
型結合部を備えたカップラーであり、この雄型結合部を
基本カップラーの結合部の中に挿入することにより、基
本カップラーと結合することができ、反対に、雄型結合
部を結合部内よりひき出すことにより、基本カップラー
との結合を解除することができる構成となっている。雄
型結合部は、塗料吐出口の開閉を為すための弁機構（例
えば逆止弁）を通常備えている。また、塗料カップラー
と基本カップラーを結合する際、それら双方の中心線が
必ずしも一直線になる状態で結合されるとは限らない。
従って、これらカップラーの結合を円滑にするために、
結合状態で、塗料カップラーの雄型結合部とその周囲の
基本カップラーの結合部との間に、適当な遊び（隙間）
が形成される構成とするのが、より好ましい。洗浄カッ
プラーは、洗浄用流体、つまりシンナー・エアの供給路
がその内側に臨む碗形状の雌型結合部を備えたカップラ
ーであり、この雌型結合部を基本カップラーの結合部に
嵌合することにより、基本カップラーと結合することが
でき、反対に、雌型結合部を該結合部より取り外すこと
により、基本カップラーとの結合を解除することができ
る構成となっている。また、洗浄カップラーは、洗浄用
流体の流れを調整して目的とする部位に案内するための
案内コーンを雌型結合部の内側に配設することにより、
洗浄カップラーと基本カップラーが結合されていると
き、洗浄用流体が、案内コーンの外周面と洗浄カップラ
ーの雌型結合部の内周壁との間を通って、続いて案内コ
ーンの外周面と基本カップラーの結合部の内周壁との間
を通って流れ、最終的に、上記の塗料溜り部に導かれる
構成となっている。即ち、案内コーンの配設は、洗浄カ
ップラーより供給された洗浄用流体が基本カップラーの
結合部（筒碗）の主に中心線付近を流れ、そして、漏出
塗料が付着しやすいところの結合部の内周壁に沿っては
洗浄用流体がほとんど流れないという現象が起きるのを
有効に防止することができる。この案内コーンの作用、
つまり洗浄用流体を洗浄カップラーの雌型結合部の内周
壁に沿って続いて基本カップラーの結合部の内周壁に沿
って流れるように誘導するという作用は、案内コーンの
外周面が基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態
において基本カップラーの結合部の内周壁および洗浄カ
ップラーの雌型結合部の内周壁に対応する形状を有する
とき、洗浄用流体が確実に塗料溜り部に集中するように
その部分に導かれしかもほぼ均一な流速で流れるため、
より効果的に発揮される。従って、案内コーンの外周面
が基本カップラーと洗浄カップラーとの結合形態におい
て基本カップラーの結合部の内周壁および洗浄カップラ
ーの雌型結合部の内周壁に対応する形状を有するという
態様は、より好ましいものである。また、塗料溜り部に
溜った固化塗料を洗浄用流体でより有効に洗浄除去する
には、洗浄用流体を、塗料溜り部の塗料に直接当るよう
に、言わば衝突するように塗料溜り部に導き、その衝突
の際の洗浄用流体の流速がより高いことが、重要であ
る。この観点より、基本カップラーを洗浄カップラーと
結合したとき、基本カップラーの結合部の内周壁と洗浄
カップラーの雌型結合部の内周壁は実質面一になるよう
に構成されているとき、洗浄用流体はほぼ直線的に流
れ、そして塗料溜り部に直接かつ高い流速で当ることが
できるので、より好ましい。従って、基本カップラーを
洗浄カップラーと結合したとき、基本カップラーの結合
部の内周壁と洗浄カップラーの雌型結合部の内周壁は実
質面一になるように構成されている態様は、より好まし
いものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。本実施例は、多色少量塗装システム、即ち数多い色
種の塗料を塗料カートリッジの形態にて少量の単位で貯
蔵し、そして所要の塗料色の塗料カートリッジを選択的
に塗装ロボットに移載し、続いて塗料カートリッジ内の
塗料を塗装ロボットの塗装機に供給するという塗装シス
テムに使用された例であり、より詳しくは、搭載された
塗料カートリッジと塗装機とを接続するカップラーの組
である。この実施例は、非制限的な例であって、本発明
がこれに限定されないことは、言うまでもない。

【００１０】図１３は、自動車ボディの塗装のための塗
装ブース（図示せず）の中に配備された多色少量塗装シ
ステムを示す。同図に示すように、この塗装システム
は、塗装ロボット３１と、その側方に配置された塗料カ
ートリッジ３０・・のストック装置３２と、このストッ
ク装置３２の上方に配備された移載装置３３よりなり、
数多くの塗料色の塗料を少量の単位で（塗料カートリッ
ジ３０の形態で）ストック装置３２に貯蔵するととも
に、それら塗料群の中から、塗装しようとする塗料色の
塗料カートリッジ３０を、移載装置３３がストック装置
３２より取り出して塗装ロボット３１に搭載し、続い
て、その塗料色の塗料を塗装機（例えばベル型静電塗装
機）３４に供給することにより、塗装ロボット３１によ
る自動塗装を行なうものである。ストック装置３２は、
適当数の塗料カートリッジ３０・・を保持するエンドレ
スコンベア機構３５を備え、この機構３５の運転によ
り、これら塗料カートリッジ３０・・を回し運びなが
ら、所要の塗料色の塗料カートリッジ３０を移載装置３
３による取出位置Ｔに運ぶことができる装置であって、
さらに、この装置３２は、使用済みの塗料カートリッジ
３０を回収する回収機構３６を併せて設けてなる。移載
装置３３は、塗料カートリッジ３０をストック装置３２
より取り出し塗装ロボット３１に搭載する動作と、使用
済み塗料カートリッジ３０を塗装ロボット３１からスト
ック装置３２に回収する動作とを同時に為すための装置
であって、２つのチャック手段３７ａ、３７ｂによりそ
れぞれ、塗料カートリッジ３０を掴持・解除し、そし
て、塗料カートリッジ３０を吊持しながら、移動体３８
の往復動により塗装ロボット３１とストック装置３２と
の間で往復運搬するという動作をなす。塗装ロボット３
１は、コンベア機構３９によりワークの搬送方向に往復
移動することができ、また、塗装機３４を旋回、変向す
る機構を備えており、これらの運動・動作により、ワー
クに対する自動塗装を為しうる構成となっている。

【００１１】そして、本実施例の一組のカップラーが接
続された少量塗料給送システム４０は、塗装ロボット３
１の頭部（第２アームの後端部）に１枚の基板４１上に
備えられている。給送システム４０は、図８に示すよう
に、移載装置３３の運転により塗料カートリッジ３０が
基板４１上に搭載された後、該塗料カートリッジ３０内
の塗料を塗料配管Ａを経て塗装ロボット３１の塗装機３
４に給送するシステムであって、図９ないし図１２に参
照されるように、塗料カートリッジ３０の保持手段４
２、基本カップラー１、押出し手段４３、洗浄カップラ
ー３および塗装・洗浄のための接続手段４４より構成さ
れる。なお、塗装機３４までの塗料配管Ａには、塗料色
替装置（ＣＣＶ）４５、圧力センサ４６、および流量調
節手段（ギアポンプ）４７などが接続されている。保持
手段４２は、搭載された塗料カートリッジ３０の周囲に
前後左右の４か所において、それぞれ、保持アーム４８
を、ヒンジピン４９を中心として回動自在に支持し、エ
アシリンダ装置５０を該保持アーム４８と接続して設け
てなり、そして、シリンダ装置５０の運転により、図１
２に詳しく示すように、保持アーム４８を回動させて、
そのアーム４８によって塗料カートリッジ３０を上方よ
り押え付けることができる構成となっている。従って、
移載装置３３のチャック手段３７ａ、３７ｂが下降し、
掴持する塗料カートリッジ３０を塗装ロボット３１内の
搭載位置Ｕまで運搬してきたとき、保持手段４２の動作
によって、運ばれてきた塗料カートリッジ３０は搭載位
置Ｕに固く保持されるようになっている。塗料カートリ
ッジ３０は、図９に示すように、金属またはプラスチッ
ク製の略円筒形のカートリッジ本体の内に、合成樹脂製
の塗料袋５１を詰め替え可能に装填してなる。塗料袋５
１には、各々特定の塗料色の相対的に少量の塗料、例え
ばワーク１台の塗装においてその色について必要とされ
る量の塗料が充填されている。そして、塗料カートリッ
ジ３０は、その先端側には、塗料カップラー２（塗料袋
５１と連通している）が接続され、また、その後端側に
は、エア注入口５２（カートリッジ本体の内部と連通し
ている）を有する。押出し手段４３は、塗料カートリッ
ジ３０の後端側に備えられ、供給口５３より加圧エアが
供給されるコネクタ５４と、コネクタ５４を矢印±ｒ方
向に移動し（図８、図９）、塗料カートリッジ３０のエ
ア流入口５２と結合および解除することができるエアシ
リンダ装置５５との組合せよりなり、そして、加圧エア
をカートリッジ３０の本体内に注入し、その中の塗料袋
５１を押し潰すことにより、塗料カートリッジ３０内の
塗料をその先端側の塗料カップラー２より外に安定に押
出すことができる。この場合、塗料カートリッジ３０内
に注入されるエアの圧力の加減により、塗料カップラー
２より流出する塗料の流量は、安定に調節することがで
きる。また、塗装・洗浄のための接続手段４４は、基本
カップラー１と連係して備えられている。この接続手段
４４は、据え付けた基本カップラー１を塗料カートリッ
ジ３０の塗料カップラー２または洗浄カップラー３に向
けて矢印±ｐ方向に移動（接近・離隔）させることがで
きるエアシリンダ装置５６と、基本カップラー１を塗料
カップラー２に対向する位置と洗浄カップラー３に対向
する位置との間で矢印±ｑ方向に転置することができる
エアシリンダ装置５７との組合せよりなる。従って、シ
リンダ装置５６の運転により、基本カップラー１を塗料
カートリッジ３０の塗料カップラー２と結合および解除
することができ、かつ、シリンダ装置５７の運転により
基本カップラー１を洗浄カップラー３と対向する位置に
転置し、続いて、シリンダ装置５６の運転により、基本
カップラー１を洗浄カップラー３と結合および解除する
ことができる構成となっている。

【００１２】また、図１０に詳細に示すように、搭載さ
れる塗料カートリッジ３０の先端側には、基本カップラ
ー１が備えられ、また、搭載位置Ｕの近くには、洗浄カ
ップラー３が塗料カートリッジ３０と並列に備えられて
いる。ここで、基本カップラー１、洗浄カップラー３、
および、上記した塗料カップラー２のそれぞれの構造を
図１ないし図７に基づいて詳述する。基本カップラー１
は、図１、図２に示されるように、その本体６２に環部
材２１を螺着することにより、筒碗形状の結合部４を備
えた雌雄併有型のカップラーである。このカップラー１
には、塗料通路９として、結合部４の底１６の中央に臨
みそしてカップラー内部へと延びる通路９ａ、および、
該通路９ａより側方に延びる通路９ｂが形成されてい
る。この通路９ａ内には、ニードル弁２０が摺接自在に
備えられ、これとともに、基本カップラー１の内部キャ
ビティ２３には、ニードル弁２０のピストン２２が長手
方向に摺動自在に備えられ、さらに、ピストン２２と基
本カップラー１の本体内壁との間には、コイルバネ２４
が介装されており、従って、ピストン２２の往復運動に
よって、ニードル弁２０が通路９ａ内を往復摺動し、結
合部４と通路９ａとの連通口５９が開閉されうる構成と
なっている。なお、上記の通路９ｂは塗料配管Ａと接続
されている。つまり基本カップラー１は塗料配管Ａを経
て塗装ロボット３１の塗装機３４と連通している。結合
部４の内周壁１０は、開口断面積が入口より底１６にか
けて増大するように、中心線に対して斜めに形成されて
いる。そして、本例にあっては、結合部４の内周壁１０
の底寄りの隅部位に、凹部状の塗料溜り部７が一周にわ
たって形成されている。塗料溜り部７は、漏出した塗料
を一時的に溜めて結合部４の外に流出させないための部
位である。塗料カップラー２は、図５ないし図７に示す
ように、細長い雄型結合部５を備えたカップラーであっ
て、その結合部５の先端に塗料吐出口１１を有し、か
つ、その吐出口１１の開閉をなす逆止弁１９を内蔵して
いる。従って、図６に示すように、雄型結合部５を基本
カップラー１の結合部４の中に挿入することにより、基
本カップラー１と結合することができ、反対に、雄型結
合部５を結合部４内よりひき出すことにより、基本カッ
プラー１との結合を解除することができる構成となって
いる。つまり、塗料カップラー２が雄型として基本カッ
プラー１が雌型として結合および解除することができる
構造となっている。なお、図７に示すように、塗料カッ
プラー２と基本カップラー１を結合する際、それら双方
の中心線ｘ、ｘ’が必ずしも一直線になる状態で結合さ
れるとは限らない。そこで、これらカップラー１、２の
結合を円滑にするために、結合形態において塗料カップ
ラー２の雄型結合部５とその周囲の基本カップラー１の
結合部４との間には、適当な遊び（隙間）６０が形成さ
れる構成となっている。また、洗浄カップラー３は、図
１、図２に示すように、その本体２５に環部材２６をシ
ール材２７を介して螺着することにより、碗形状の雌型
結合部６を備えたカップラーである。従って、洗浄カッ
プラー３は、図２に示すように、雌型結合部６を基本カ
ップラー１の結合部４に嵌合することにより、基本カッ
プラー１と結合することができ、反対に、雌型結合部６
を結合部４より取り外すことにより、基本カップラー１
との結合を解除することができる構成となっている。つ
まり、基本カップラー１が雄型として洗浄カップラー３
が雌型として結合および解除することができる構造とな
っている。また、洗浄カップラー３の内部には、結合部
６の内側に臨む洗浄用流体供給路１２が長手方向に形成
されている。供給路１２は、流入口５８（図９、図１
０）を介して洗浄用シンナーおよびエアの供給源（図示
せず）と連通している。従って、洗浄カップラー３の結
合部６内には、洗浄用のシンナーおよびエアが供給され
うる構成となっている。そして、雌型結合部６の内側に
は、略円錐形状の案内コーン８が配設されている。この
案内コーン８は、洗浄用シンナー・エアの流れを調整し
基本カップラー１の塗料溜り部７に案内するための部材
であって、縦横二本の取付軸１３、１３の貫通によっ
て、その外周面１５が内周壁１４と一定の隙間を作るよ
うに固定保持されている。従って、図２に明瞭に示すよ
うに、洗浄カップラー３と基本カップラー１が結合され
ているとき、洗浄用シンナー・エアが、案内コーン８の
外周面１５と雌型結合部６の内周壁１４との間を通っ
て、続いて案内コーン８の外周面１５と基本カップラー
１の結合部４の内周壁１０との間を通って流れ、最終的
に、塗料溜り部７に導かれる構成となっている。しか
も、本例にあっては、図２に図示するように、基本カッ
プラー１と洗浄カップラー３を結合したとき、基本カッ
プラー１の結合部４の内周壁１０と洗浄カップラー３の
雌型結合部６の内周壁１４とが実質面一になるように構
成されており、しかも、案内コーン８の外周面１５は、
それらカップラー１、３の結合形態において結合部４の
内周壁１０および雌型結合部６の内周壁１４に対応する
形状を有する構成となっている。

【００１３】以上のように、基本カップラー１は、雄型
の塗料カップラー２と、また雌型の洗浄カップラー３と
も結合・解除することができる。したがって、基本カッ
プラー１と塗料カップラー２との結合・解除により、搭
載された塗料カートリッジ３０は塗装機３４と接続可能
となっており、また基本カップラー１と洗浄カップラー
３との結合・解除により、シンナーおよびエアは各々、
基本カップラー１の内部より塗料配管Ａに供給可能とな
っている。

【００１４】次に、本システムの一連の動作を説明す
る。まず、移載装置３３によって塗料カートリッジ３０
が塗装ロボット３１内の搭載位置Ｕに運搬されてきたと
き、最初に、保持アーム４８が回動し塗料カートリッジ
３０を上方より押え付けることにより、保持手段４２が
塗料カートリッジ３０を搭載位置Ｕに固定保持する。続
いて、エアシリンダ装置５５の運転により、押出し手段
４３のコネクタ５４が移動して塗料カートリッジ３０の
エア流入口５２と結合する。これと同時に、シリンダ装
置５６の運転により、基本カップラー１が移動して塗料
カートリッジ３０の塗料カップラー２と結合する。そし
て、加圧エアをエア流入口５２から塗料カートリッジ３
０の本体３０内に注入することにより、塗料カートリッ
ジ３０内の塗料が塗料カップラー２より基本カップラー
１に安定に押出される。この塗料の供給動作をより詳し
く述べると、まず、基本カップラー１が＋ｐ方向に移動
し（図１０）、塗料カップラー２と結合する。このと
き、図６に示すように塗料カップラー２の雄型結合部５
は基本カップラー１の結合部４の中に挿入し、結合部５
の先端は結合部４の底１６と密着し、塗料通路９ａとの
連通口５９は閉じられている。次いで、エア圧力によっ
てニードル弁２０が矢印ｘ方向に移動して開くととも
に、ニードル弁２０が塗料カップラー２の結合部５先端
を押圧し、塗料カップラー２内に押し入れると、その逆
止弁１９が開く（図６）。そして同時に、加圧エアがエ
ア流入口５２から塗料カートリッジ３０内に注入される
ことにより、塗料袋５１内の塗料が押出され、矢印ｅで
示すように塗料カップラー２より基本カップラー１の通
路９ａ、続いて通路９ｂ、そして塗料配管Ａへと流出す
る。カップラー１、２の結合の際、雄型結合部５の外面
と結合部４の内周壁１０との間には隙間６０が形成され
るので、塗料カップラー２と基本カップラー１との結合
は、それらの中心線が一直線でなく多少ずれていても、
容易に為すことができる。その反面、これらカップラー
１、２の結合を解除する際には、結合部４内への塗料の
漏出が生じる虞がある。しかし、結合部４内に漏出した
塗料は、上記の塗料溜り部７に溜り、容易には結合部４
外へ垂れ落ちない。而して、塗料カートリッジ３０より
流れ出た塗料は、塗料配管Ａに沿って、色替装置２３、
ギアポンプ２５を経て塗装機３４に供給され、そして塗
装ロボット３１による自動塗装がなされる。

【００１５】塗装の完了後、シリンダ装置５６の運転に
より、基本カップラー１が塗料カートリッジ３０の塗料
カップラー２との結合を解除し、そして、シリンダ装置
５７の運転により、基本カップラー１が＋ｑ方向に移動
し洗浄カップラー３と対向する位置まで転置し、続い
て、シリンダ装置５６の運転により、基本カップラー１
が移動して洗浄カップラー３と結合する。すると、洗浄
用のシンナーおよび／またはエアが洗浄カップラー３よ
り基本カップラー１の内部に供給され、そして塗料配管
Ａへと流入し、これにより、配管Ａの洗浄がなされる。
なお、この動作と同時に、エアシリンダ装置５５の運転
により、コネクタ５４と塗料カートリッジ３０のエア流
入口５２との結合が解除される。この洗浄流体の供給動
作をより詳しく述べると、まず、基本カップラー１が洗
浄カップラー３と対向する位置に転置した後、＋ｐ方向
に移動し（図１０）、洗浄カップラー３と結合する。こ
のとき、図２に示すように、洗浄カップラー３の雌型結
合部６は基本カップラー１の結合部４と嵌合し、シール
材２７により密着する。次いで、エア圧力によってニー
ドル弁２０が矢印ｘ方向に移動して開くと同時に、洗浄
用のシンナーあるいはエアは、供給路１２を経て供給さ
れ、矢印ｆで示すように、案内コーン８と内周壁との間
を通って、つまり洗浄カップラー３の雌型結合部６の内
周壁１４に沿って続いて基本カップラー１の結合部４の
内周壁１０に沿って流れ、そして、塗料溜り部７に集中
するように導かれ、その後、塗料通路９（通路９ａ、通
路９ｂ）そして塗料配管Ａへと流出する。したがって、
結合部４内で上記した塗料の漏出が発生したとしても、
洗浄流体が塗料溜り部７に集中して流れるため、その溜
り部７内に溜った塗料をうまく洗い流すことができる。
しかも、本例にあっては、基本カップラー１と洗浄カッ
プラー３との結合形態において結合部４の内周壁１０と
雌型結合部６の内周壁１４とが実質面一になるように構
成され、かつ、案内コーン８の外周面１５はそれら内周
壁１０、１４に対応する形状を有しているので、溜り部
７付近に付着した塗料を大変効果的に洗浄除去すること
ができる。

【００１６】以上のように、本システムにおいては、塗
装ロボット３１に搭載された塗料カートリッジ３０内の
塗料を塗装機３４まで自動的にしかも安定に給送するこ
とができ、また、塗装機３４までの塗料配管Ａを自動的
に洗浄することもできる。上記の例にあっては、塗料溜
り部７は浅い凹部であったが、図３の変形例に示すよう
に、より深い凹部の塗料溜り部１７を基本カップラー１
の結合部４の内周壁１０と底１６との隅部位に形成して
もよく、さらに図４のもう一つの変形例に示すように、
大変深い凹部の塗料溜り部１８を基本カップラー１の結
合部４の内周壁１０と底１６との隅部位に形成してもよ
く、要は、塗料溜り部の容積は、塗料の漏出量を考慮
し、その量よりも、より多い容積に決定されていれば、
十分である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
当該一組の塗料・洗浄カップラーを塗料の流路系に接続
し、塗料および洗浄用流体の供給機構とともに使用する
ことにより、塗料流通の停止の際、塗料の漏出が結合部
内に生じたとしても、その漏出塗料を、ひき続いて行な
う洗浄によって完全に除去することができ、塗料の外へ
の垂れ落ちおよび結合部内の固化残留を有効に防止する
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における基本カップラーおよび
洗浄カップラーの組を示す断面図である。

【図２】図１に図示された基本カップラーと洗浄カップ
ラーとの結合形態を示す断面図である。

【図３】変形例における基本カップラーおよび洗浄カッ
プラーの組を示す断面図（基本カップラーについては部
分断面図）である。

【図４】もう一つの変形例における基本カップラーおよ
び洗浄カップラーの組を示す断面図（基本カップラーに
ついては部分断面図）である。

【図５】本発明の実施例における基本カップラーおよび
塗料カップラーの組を示す正面図（基本カップラーにつ
いては一部断面を含む）である。

【図６】図５に図示された基本カップラーと塗料カップ
ラーとの結合形態を示す断面図である。

【図７】図５に図示された基本カップラーおよび塗料カ
ップラーの組について結合の際の偏位を示す図である。

【図８】実施例の一組のカップラーが適用された少量塗
料給送システム、および、これより塗装機までの塗料通
路系を示す概略図である。

【図９】図８に示された少量塗料給送システムを詳細に
示す平面図（塗料カートリッジの内部断面を含む）であ
る。

【図１０】図９に図示された少量塗料給送システムの
中、実施例の一組のカップラーが接続された部位付近を
拡大して示す平面図である。

【図１１】図９に図示された少量塗料給送システムを示
す正面図である。

【図１２】図９に図示された少量塗料給送システムを矢
印Ｓ方向より見た図である。

【図１３】図９の少量塗料給送システムが装備される多
色少量塗装システムの全体を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 基本カップラー ２ 塗料カップラー ３ 洗浄カップラー ４ 結合部 ５ 雄型結合部 ６ 雌型結合部 ７ 塗料溜り部 ８ 案内コーン ９ 塗料通路 １０ 内周壁 １１ 塗料吐出口 １２ 洗浄用流体供給路 １３ 固定軸 １４ 内周壁 １５ 外周面 １６ 底 １７ 塗料溜り部 １８ 塗料溜り部 １９ 逆止弁 ２０ ニードル弁 ｅ 塗料の流れ ｆ 洗浄用流体の流れ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒碗形状の結合部を備え、塗料通路が該
   結合部の底に臨む基本カップラーと、細長い部分でその
   先端に塗料吐出口を形成する雄型結合部を備え、該雄型
   結合部を前記基本カップラーの結合部の中に挿入して該
   基本カップラーと結合することができる塗料カップラー
   と、碗形状の部分でその内側に洗浄用流体供給路が臨む
   雌型結合部を備え、該雌型結合部を前記基本カップラー
   の結合部に嵌合して該基本カップラーと結合することが
   できる洗浄カップラーより成るカップラーの組であっ
   て、 塗料溜り部を前記基本カップラーの結合部の内周壁に形
   成し、かつ、案内コーンを前記洗浄カップラーの雌型結
   合部の内側に洗浄用流体が該塗料溜り部に導かれるよう
   に配設してなる、一組の塗料・洗浄カップラー。
2. 【請求項２】 上記基本カップラーを上記洗浄カップラ
   ーと結合したとき、上記結合部の内周壁と上記雌型結合
   部の内周壁は実質面一になるように構成されている、請
   求項１記載の一組の塗料・洗浄カップラー。
3. 【請求項３】 上記案内コーンの外周面は、上記基本カ
   ップラーと上記洗浄カップラーとの結合形態において上
   記結合部の内周壁および上記雌型結合部の内周壁に対応
   する形状を有する、請求項１または２記載の一組の塗料
   ・洗浄カップラー。