KR100355333B1 - 자동도장방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도장장치(11)에 대하여 카트리지(25)를 교환할 때에는 카트리지 파지장치(100)의 한쪽의 파지구(101)로 다음 색상의 충전이 끝난 카트리지(25)를 도료 충전장치(55a ∼ 55n)로부터 인출한다. 다음에 한쪽의 파지구(10)로 충전이 끝난 카트리지(25)를 파지한 채의 상데에서 다른쪽의 파지구(102)로 사용이 끝난 카트리지 빈 카트리지(25)를 파지하여 인출한다. 또한 한쪽의 파지구(101)에 의해 파지된 충전이 끝난 카트리지(25)는 도장장치(11)에 부착되고, 빈 카트리지는 다른 쪽의 파지구(102)에 의해 도료 충전장치로 되돌린다. 이로써 카트리지(25)의 교환

작업을 간략화할 수 있다.

Description

자동도장방법 및 그 장치{AUTOMATIC PAINTING METHOD AND DEVICE THEREFOR}

일반적으로 자동차 몸체 등의 피도장물을 도장하는 도장장치로서는, 예를 들어 회전무화헤드를 구비한 회전무화헤드형 도장장치가 사용되고 있다. 또 현재에는 도장장치에 색상 교체작업시에 폐기되는 도료와 용제의 양을 줄이는 것, 많은 도료 색상에 대응할 수 있는 것 등이 요망되고 있다.

따라서 제 1 종래기술은 폐기도료, 용제의 삭감, 도료 색상의 증대에 대응한 회전무화헤드형 도장장치로서, 예를 들어 일본국 특개평8-229446호 공보에 기재된 것이 알려져 있다. 이 회전무화헤드형 도장장치는, 각 색상마다의 도료가 충전된 카트리지를 피도장물이 되는 자동차 몸체 등을 도장할 때마다 교환하여 부착하는 구성으로 되어 있다. 그러나 이 도장장치에는 카트리지를 교환하기 위한 장치가 기재되어 있지 않다.

또 도장장치에는 미리 정해진 프로그램에 따라 몸체 등을 자동으로 도장하는소위 자동도장장치가 있다(예를 들어 일본국 특개소63-175662호 공보). 이 제 2종래기술이 되는 자동도장장치는, 각 색상마다의 카트리지를 도장용 로봇 등의 도장작업기의 작업범위내에 배치하고, 이 도장작업기를 작동함으로써 상기 도장작업기 자체가 카트리지 교환장치가 되어 카트리지의 교환을 행하고 있다. 이 때문에,　각 카트리지는 도장작업기의 작업범위내에 배치할 필요가 있다. 그러나 도장작업기의 작업범위내에 배치할 수 있는 카트리지의 수에는 한계가 있기 때문에 많은 도료 색상에 대응할 수는 없다.

또 제 3 종래기술로서, 예를 들어 국제공개 W097/34707호 공보에 나타내는　자동도장장치가 있다. 이 제 3 종래기술에 의한 자동도장장치는, 도장영역에 설치된 도장용 로봇 등의 도장작업기와, 이 도장작업기에 부착되어 도료를 분무하는 도장기를 가지는 도장장치와, 내부에 도료가 충전되어 상기 도장장치에 교환가능하게부착되는 각 색상마다 별개의 카트리지와, 각 색상마다의 카트리지를 지지하고, 상기 도장장치와의 사이에서 카트리지의 교환을 행하는 카트리지 교환장치를 구비하고 있다.

여기서 카트리지 교환장치는, 다수개의 카트리지를 둥근 고리형상으로 나란히 설치한 상태에서 지지하는 원형상의 지지대를 구비하고, 이 지지대를 구동모터 등에 의해 회전시킴으로써 도장에 사용하는 카트리지를 카트리지의 인출위치에 배치하는 구성으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 제 3 종래기술에 의한 자동도장장치에서는, 도장장치에 부착된 카트리지로부터 상기 도장기에 도료를 공급함으로써 이 도장기로부터 피도장물을 향하여 도료를 분무한다. 이 때에는 도장작업기를 작동시켜 도장장치를 피도장물의 형상을 따라 이동하여 피도장물를 도장한다.

또 색상 교체를 행하는 경우에는 도장작업기를 작동하여 도장장치에 부착된카트리지를 카트리지 교환장치에 의한 카트리지 교환위치에 배치한다. 그리고 카트리지 교환장치에 설치된 카트리지 파지수단을 작동시켜 이 카트리지 파지수단에 의해 도장장치에 부착되어 있는 사용이 끝난 빈 카트리지를 떼어내고 떼어낸 빈 카트리지를 지지대에 되돌린다. 다옴에 카트리지 파지수단에 의해 다음색상의 도료가 충전된 충전이 끝난 카트리지를 지지대로부터 인출하고 인출한 충전이 끝난 카트리지를 도장장치에 부착함으로써 색상 교체를 행한다.

그런데 상기한 종래기술에 의한 것에서는, 카트리지 교환장치는 각 색상마다의 카트리지를 지지한 지지대를 회전시킴으로써 도장에 사용할 카트리지를 카트리지 교환위치에 배치하여 도장장치와의 사이에서 카트리지의 교환작업을 행하고 있다.

그러나 지지대는 다수개의 카트리지를 둥근 고리형상으로 지지하고 있기 때문에 상기 지지대 자체가 대형화되어 그 중량도 무거워진다. 따라서 지지대를 회전시키기 위해서는 큰 구동력을 가지는 구동모터 등이 필요하므로 카트리지 교환장치가 대형화됨과 더불어 비용상승을 초래한다는 문제가 있다.

본 발명은 각 색상마다의 카트리지를 도장장치에 교환가능하게 부착하면서 차례로 도장작업을 행하는 자동도장방법 및 그 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 카트리지 교환장치를 사용한 자동도장장치를 나타내는 정면도,

도 2는 도 1에 있어서의 회전무화혜드형 도장장치를 확대하여 나타내는 확대종단면도,

도 3은 도 1에 있어서의 회전무화헤드 등을 확대하여 나타내는 확대 종단면도，

도 4는 카트리지를 확대하여 나타내는 종단면도,

도 5는 도 1에 있어서의 카트리지 교환장치를 확대하여 나타내는 정면도,

도 6은 도 5에 나타내는 카트리지 교환장치의 평면도,

도 7은 도 5에 나타내는 카트리지 교환장치의 좌측면도,

도 8은 도 1에 있어서의 도료충전장치를 확대하여 나타내는 종단면도,

도 9는 도료 충전장치를 카트리지에 도료를 충전하고 있는 상태를 나타내는종단면도,

도 10은 도 7에 있어서의 카트리지 파지장치 등을 확대하여 나타내는 요부확대도,

도 11은 도장장치에 의해 피도장물를 도장하고 있는 상태를 나타내는 동작설명도,

도 12는 도료 충전장치로부터 충전이 끝난 카트리지를 인출한 상태를 나타내동작 설명도,

도 13은 도장장치를 카트리지 교환장치에 의한 카트리지 교환위치에 배치한상태를 나타내는 동작 설명도,

도 14는 세정장치에 의해 회전무화헤드, 피드튜브의 선단 등을 세정하고 있는 상태를 확대하여 나타내는 동작 설명도,

도 15는 도장장치로부터 빈 카트리지를 떼어낸 상태를 나타내는 동작 설명도,

도 16은 충전이 끝난 카트리지를 도장장치의 위쪽에 배치한 상태를 나타내는동작 설명도,

도 17은 도장장치에 충전이 끝난 카트리지를 설치한 상태를 나타내는 동작설명도,

도 18은 도장장치로부터 떼어낸 빈 카트리지를 도료 충전장치에 되돌리는 상태를 나타내는 동작 설명도,

도 19는 카트리지 교환장치의 동작을 나타내는 타임챠트이다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 다수개의 카트리지를 효율적으로 배치하여 카트리지의 교환작업을 쉽게 하고, 장치의 소형화, 비용절감, 작업성의 향상을 도모할 수 있게 한 자동도장방법　및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 적용되는 자동도장방법은, 도장영역에 설치된 도장작업기와, 이 도장작업기에 부착되어 각 색상마다 별개의 카트리지를 교환하면서 도장을 행하는 도장장치와, 빈 카트리지에 도료를 충전하는 도료충전수단 및 카트리지를 별개로 파지하는 2개의 파지구로 이루어지는 카트리지 파지수단을 구비하고, 상기 도장장치와의 사이에서 빈 카트리지와 도료가 충전된　충전이 끝난 카트리지와의 교환을 행하는 카트리지 교환장치를 구비하고 있다.

그리고 본 발명에 의한 자동도장방법이 채용하는 수단은, 상기 도장작업기를작동하여 상기 도장장치에 부착된 충전이 끝난 카트리지를 사용하여 도장을 행하는도장공정과, 상기 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 상기 도료 충전수단으로부터 인출하는 충전이 끝난 카트리지 인출공정과, 상기 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 파지한 채의 상태로 다른쪽의 파지구에 의해 상기 도장공정에서 사용된 사용이 끝난 빈 카트리지를 상기 도장장치로부터 떼어내는 빈 카트리지 분리공정과, 상기 카트리지파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 빈 카트리지를 파지한 채의 상태로 한쪽의 파지구에 의해 인출된 충전이 끝난 카트리지를 상기 도장장치에 부착하는 충전이 끝난 카트리지 부착공정과, 상기 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 떼어낸 빈 카트리지를 상기 도료충전수단으로 되돌리는 빈 카트리지 리턴공정으로 이루어진다.

이와 같이 구성함으로써 도장공정에서는 도장작업기를 작동하여 도장장치에부착된 충전이 끝난 카트리지를 사용하여 도장을 행한다. 그리고 충전이 끝난 카트리지 인출공정에서는 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 도료 충전수단으로부터 인출한다. 다음에 빈 카트리지 분리공정에서는 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 파지한 채의 상태로 다른쪽의 파지구에 의해 상기 도장공정에서 사용된 사용이 끝난 빈 카트리지를 도장장치로부터 떼어낸다. 그리고 충전이 끝난 카트리지 부착공정에서는 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 빈 카트리지를 파지한 채의 상태로 한쪽의 파지구에 의해 인출한 충전이 끝난 카트리지를 도장장치에 부착한다. 다음에 빈 카트리지 리턴공정에서는, 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 떼어낸 빈 카트리지를 도료 충전수단에 되돌림으로써, 도장장치와의 사이에서 카트리지를 교환하게 된다.

본 발명에 의한 자동도장장치는, 도장영역에 설치된 도장작업기와, 이 도장작업기에 설치되어 각 색상마다 별개의 카트리지를 교환하면서 도장을 행하는 도장장치와, 상기 도장장치와의 사이에서 빈 카트리지와 도료가 충전된 충전이 끝난 카트리지와의 교환을 행하는 카트리지 교환장치를 구비하고 있다.

그리고 본 발명에 의한 자동도장장치가 채용하는 구성의 특징은, 카트리지교환장치는 각 색상마다의 카트리지를 별개로 지지하여 그 카트리지에 대응하는 도료를 충전하는 각 색상마다의 도료 충전수단과, 이 도료 충전수단의 위쪽위치에 배치되어 서로 다른 3축방향으로 상기 카트리지를 이동하는 카트리지 이동수단과, 이 카트리지 이동수단에 설치되어 도장장치와 도료 총전수단과의 사이에서 카트리지를　파지하는 카트리지 파지수단에 의해 구성한 데 있다.

이와 같이 구성함으로써 도장작업이 종료하고 사용이 끝난 빈 카트리지가 부착되어 있는 도장장치가 카트리지 교환위치에 배치되면, 카트리지 이동수단은 카트리지 파지수단을 이동시킨다. 이 때, 카트리지 파지수단은 도장장치와 도료 충전수단과의 사이에서 카트리지를 파지하여 빈 카트리지와 충전이 끝난 카트리지를 교환한다. 또 도료 충전장치는 빈 카트리지가 도료 충전수단에 부착되면 도장장치에 의한 도장작업에 병행하여 빈 카트리지에 대응하는 도료를 충전하여 다음 도장에 대비한다.

또 본 발명에 사용하는 도장장치는 카트리지를 교환가능하게 부착하는 카트리지 부착부재와, 이 카트리지 부착부재에 부착된 카트리지로부터 공급되는 도료를 무화하는 회전무화헤드를 구비한 도장기로 구성한 것이다.

이와 같이 구성함으로써, 카트리지 부착부재에 카트리지를 부착하고 이 카트리지로부터 도료를 토출하면, 이 도료는 도장기의 회전무화헤드에 공급되고 무화되어 피도장물을 향하여 분무된다.

또 본 발명에 사용하는 카트리지는 도료가 충전되는 봄베와 이 봄베의 축방향으로 신장된 피드튜브로 구성되고, 도료 충전수단은 카트리지의 봄베내에 피드튜브의 선단으로부터 도료를 충전하는 구성으로 한 것이다.

이와 같이 구성함으로써, 도료 충전수단이 카트리지를 지지하면 이 도료충전수단은 카트리지의 피드튜브 선단을 충전구로서 이용하여 도료를 봄베내에 충전한다.

이 경우, 본 발명에 사용하는 카트리지는 도료가 충전되는 봄베와 이 봄베의축방향으로 신장된 피드튜브로 구성되고, 도료 충전수단은 카트리지의 피드튜브가 삽입되는 피드튜브 삽입구멍이 축방향으로 신장하어 설치된 각 색상마다의 충전대와, 상기 피드튜브 삽입구멍보다도 안쪽부분에 위치하여 상기 각 충전대에 각각 설치되어 상기 피드튜브의 선단을 도료 공급유로로 연통하여 접속하는 접속부재로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써 빈 카트리지를 충전대로 되돌릴 때에는 카트리지의피드튜브가 피드튜브 삽입구멍에 삽입되고, 피드튜브의 선단에 접속부재가 접속하기 때문에 이 피드튜브는 도료공급 유로에 연통된다. 이에 따라 도료공급 유로로부터 공급되는 도료는 접속부재, 피드튜브를 경유하여 봄베내에 충전할 수 있다.

또 본 발명에 사용하는 카트리지 이동수단은 카트리지 파지수단을 전후방향 또는 좌우방향으로 이동하는 제 1 이동기구와, 이 제 1 이동기구에 설치되어 카트리지 파지수단을 좌우방향 또는 전후방향으로 이동하는 제 2 이동기구와,이 제 2 이동기구에 설치되어 카트리지 파지수단을 상하방향으로 이동하는 제 3 이동기구로 구성하고, 카트리지 파지수단은 제 3 이동기구에 설치한 것이다.

이와 같이 구성함으로써 제 1 이동기구, 제 2 이동기구는, 제 3 이동기구를전후방향, 좌우방향으로 이동하여 카트리지 파지수단을 카트리지 교환위치 또는 도료 충전수단에 지지된 임의의 카트리지의 인출위치에 배치한다. 그리고 제 3 이동기구는 카트리지 파지수단을 상하방향으로 이동하여 도장장치 또는 도료 충전수단에 대하여 카트리지의 부착, 분리를 행한다.

또 본 발명에 사용하는 카트리지 파지수단은, 동시에 2개의 카트리지를 파지하기 위하여 병설된 2개의 파지구로 구성한 것이다.

이와 같이 구성함으로써, 카트리지를 교환할 때에는 2개의 파지구중 한쪽의 파지구가 다음 도장에 사용하는 충전이 끝난 카트리지를 파지한 채의 상태로 다른쪽의 파지구는 도장장치로부터 빈 카트리지를 떼어낼 수 있다. 이에 따라 도장장치로부터 빈 카트리지를 떼어낸 직후에 한쪽의 카트리지 파지구로 파지한 충전이　끝난 카트리지를 도장장치에 부착할 수 있다.

또 본 발명에 의하면 카트리지 이동수단과 카트리지 파지수단과의 사이에는이 카트리지 파지수단이 카트리지에 접촉하였을 때, 이 카트리지 파지수단이 카트리지 이동수단에 대하여 변위하는 것을 허용하는 완충수단을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 카트리지 이동수단이 카트리지 파지수단을 카트리지를 향하여 이동하고, 이 카트리지 파지수단이 카트리지에 접촉하였을 때에는 완충수단에 의해 카트리지 파지수단이 변위하여 이 때의 충격을 완화한다.

또한 본 발명에 의하면 카트리지 교환장치에 의한 카트리지 교환위치의 근방에는 카트리지를 교환할 때 도장장치를 세정하는 세정수단을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 카트리지를 교환하기 위하여 도장장치를 카트리지 교환위치에 배치하었을 때에는 세정장치가 도장장치에 부착된 이전 색상 도료를 세정할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 자동도장장치를 도 1 내지 도 19에 의해 상세하게 설명한다.

1은 도장작업기를 이루는 도장용 로봇이고, 이 도장용 로봇(1)은 기초대(2)와 이 기초대(2)상에 회전가능하고 또한 요동가능하게 설치된 수직아암(3)과, 이 수직아암(3)의 선단에 요동가능하게 설치된 수평아암(4)과, 이 수평아암(4)의 선단에 설치된 손목(5)으로 대략 구성되어 있다.

11은 도장용 로봇(1)에 설치된 회전무화헤드형 도장장치[이하, 도장장치(11)라 함]이고, 이 도장장치(11)는 도 2에 나타내는 바와 같이 뒤에서 설명하는 하우징(12), 피드튜브 삽입구멍(17, 24), 도장기(18), 카트리지(25), 도료밸브(35),시너밸브(43) 등으로 대략 구성되어 있다.

12는 예를 들어 PTFE, PEEK, PEI, POM, PI, PET 동의 고기능 수지재료(엔지니어링 폴라스틱)로 형성되어 손목(5)의 선단에 설치된 하우징이며, 이 하우징(12)은 도장기(18)와 함께 카트리지 부착부재를 이루는 것으로, 도장용 로봇(1)의 손목(5) 선단에 착탈가능하게 부착되는 네크부(13)와, 이 네크부(13)의 선단에 일체형성된 헤드부(14)로 구성되어 있다.

여기서 헤드부(14)의 앞쪽에는 도장기 부착부(15)가 오목 원통형상으로 형성되고, 또 헤드부(14)의 뒤쪽에는 카트리지 부착부(16)가 오목 원통형상으로 형성되어 있다. 또한 카트리지 부착부(16)의 바닥부(16A)에는 암(雌)접속부(16B)와 수(雄)접속부(16C)가 별개로 형성되고, 이 암 접속부(16B)에는 뒤에서 설명하는 봄베(26)의 수 접속부(26A)가 끼워맞춰지고, 수 접속부(16C)에는 봄베(26)의 암 접속부(26B)가 끼워맞춰진다. 그리고 카트리지 부착부(16)의 암 접속부(16B), 수 접속부(16C)는 봄베(26)를 상기 카트리지 부착부(16)에 부착할 때 상기 봄베(26)를 둘레방향에 위치결정하는 것이다.

17은 혜드부(14)의 도장기 부착부(15)와 카트리지 부착부(16)의 사이에 연통하여 설치된 하우징측 피드튜브 삽입구멍이며, 이 하우징측 피드튜브 삽입구멍(1기은 그 앞쪽이 작은 지름인 피드튜브 삽입부(17A)가 되고, 뒤쪽이 원추형상으로 지름이 축소된 원추형상 축경부(17B)로 되어 있다. 여기서 피드튜브 삽입부(17A)는뒤에서 설명하는 도장기측 피드튜브 삽입구멍(24)과 동축으로 형성되어 있다. 또 원추형상 축경부(17B)는 뒤에서 설명하는 카트리지(25)의 원추형상 볼록부(27)가 접촉하여 끼워맞춰지고, 이것을 축방향, 지름방향에 위치결정하는 것이다.

18은 혜드부(14)의 도장기 부착부(15)내에 설치되어 하우징(12)과 함께 카트리지 부착부재를 이루는 도장기이다. 여기서 도장기(18)는 모터케이스(19A), 회전축(19B), 에어터빈(19C) 및 에어베어링(19D)으로 이루어지는 에어모터(19)와, 이 에어모터(19)에 의해 회전되어 공급된 도료를 원심무화하여 미립화하여 뒤에서 설명하는 피도장물(106)을 향하여 분무하는 회전무화헤드(20)와, 상기 에어모터(19)의 앞쪽 끝측에 설치된 쉐이핑에어링(21)으로 대략 구성되어 있다.

또 회전무화헤드(20)는 도 3에 나타내는 바와 같이 벨형상으로 형성된 벨컵(20A)과, 이 벨컵(20A)의 앞면 중앙에 끼워고정된 원판형상의 허브부재(20B)와, 이허브부재(20B)보다도 바깥 둘레측에서 상기 벨컵(20A)의 잎면에 형성되어 도료를 박막화하는 도료 박막화 면(20C)과, 상기 허브부재(20B)의 뒤면측으로 나누어진 도료 고임부(20D)와, 상기 허브부재(20B)의 중앙측에 설치되어 허브부재(20B)의 앞면측으로부터 공급되는 세정유체를 상기 도료 고임부(20D)에 유입시키는 복수개의 세정유체 유입구멍(20E, 20E, …)과, 상기 허브부재(20B)의 바같 둘레측에 설치되어 피드튜브(28)로부터 토출된 도료를 상기 도료 박막화 면(20C)으로 유도하는 다수개의 도료 유출구멍(20F, 20F, …)으로 구성되어 있다.

또한 쉐이핑에어링(21)에는 바깥 둘레측에 다수개의 쉐이핑에어 분출구멍 (21A, 21A)이 앞쪽을 향하여 뚫려 있다. 이 쉐이핑에어 분출구멍(21A)은 회전무화헤드(20)의 방출끝 가장자리를 향하여 쉐이핑에어를 분출하고 회전무화헤드(20)로부터 방출된 도료입자의 패턴성형을 행하는 것이다.

22는 하우징(12)의 네크부(13)에 설치된 고전압 발생기로, 이 고전압 발생기(22)는 예를 들어 콕크로프트회로에 의해 구성되고, 전원장치(도시 생략)로부터 공급되는 전압을 -60 내지 -120kV로 승압하는 것이다. 그리고 고전압 발생기 (22)의 출력측은 예를 들어 에어모터(19)에 전기적으로 접속되며, 이에 따라 고전압 발생기(22)는 에어모터(19)의 회전축(19B)을 개재하여 회전무화헤드(20)에 고전압을 인가하여 도료에 직접 대전시킨다.

23은 하우징(12)의 네크부(13)에 설치되고 제어에어원(도시 생략)에 접속된 복수개의 에어통로이며, 이 각 에어통로(23)는 에어모터(19)를 제어하기 위한 터빈에어, 베어링에어, 브레이크에어, 도료의 분무패턴을 성형하기 위한 쉐이핑에어 등을 공급하는 것이나, 본 실시형태에서는 대표적으로 1개의 에어통로만을 도시하고 있다.

24는 에어모터(19)를 구성하는 회전축(19B)의 축방향을 관통하여 설치된 도장기측 피드튜브 삽입구멍이고, 이 도장기측 피드튜브 삽입구멍(24)의 기단측은 하우징측 피드튜브 삽입구멍(17)의 피드튜브 삽입부(17A)로 개구하고, 선단측은 회전무화혜드(20)의 도료 고임부(20D)로 개구하고 있다. 또 도장기측 피드튜브 삽입구멍(24)은 하우징측 피드튜브 삽입구멍(17)의 피드튜브 삽입부(17A)와 동축으로 형성되어 있다. 그리고 피드튜브 삽입구멍(17,24)에는 카트리지(25)의 피드튜브(28)가 삽입 이탈가능하게 삽입된다.

25a, 25b, … 25n은 a색상, b색상, …n 색상의 도료를 개별로 저장하여 회전무화헤드(20)를 향하여 공급하기 위한 카트리지[이하, 전체로서 카트리지(25)]이다. 여기서 각 카트리지(25)는 도 4에 나타내는 바와 같이 뒤에서 설명하는 봄베(26)와, 이 봄베(26)의 앞쪽 끝면에 설치된 원추형상 볼록부(27)와, 이 원추형상 볼록부(27)로부터 축방향으로 돌출하여 설치된 피드튜브(28)와, 상기 봄베(26)내에 설치된 피스톤(29)과, 압출액체를 이루는 시너를 공급하는 카트리지측 시너통로(32)에 의해 대략 구성되어 있다.

26은 카트리지(25)의 본체를 이루는 봄베이며, 이 봄베(26)는 예를 들어 하우징(12)과 같은 고기능 수지재료로 이루어지고 카트리지 부착부(16)에 삽입 이탈가능하게 삽입되는 지름 치수를 가진 통형상체(실린더)로서 형성되어 있다. 또 봄베(26)의 앞면에는 카트리지 부착부(16)의 암 접속부(16B)에 대응한 위치에 수 접속부(26A)가 설치되고, 카트리지 부착부(16)의 수 접속부(16C)에 대응한 위치에 암 접속부(26B)가 설치되어 있다. 또한 봄베(26)는 기단측이 되는 뒤부분측이 폐색되고, 이 뒤부분측에는 카트리지(25)를 교환할 때 뒤에서 설명하는 카트리지 파지장치(100)에 의해 파지되는 파지돌기(26C)가 뒤쪽을 향하여 점차 지름이 확대되어 설치되어 있다.

여기서 수 접속부(26A), 암 접속부(26B)는 봄베(26)를 카트리지 부착부(16)에 부착할 때 상기 봄베(26)를 둘레방향에 위치결정하는 것이다. 또 수 접속부 (26A), 암 접속부(26B)는 봄베(26)를 뒤에서 설명하는 도료 충전장치(55)의 봄베지지부(61)에 부착할 때에도 상기 봄베(26)를 둘레방향에 위치결정한다.

27은 봄베(26)의 앞쪽 끝측에 일체적으로 형성된 원추형상 볼록부로, 이 원추형상 볼록부(27)는 카트리지(25)의 봄베(26)를 하우징(12)의 카트리지 부착부 (16)에 부착한 상태로 원추형상 축경부(17B)에 접촉하여 걸어맞추고, 봄베(26)를 축방향, 지름방향에 위치결정하는 것이다. 또 원추형상 볼록부(27)는 카트리지 (25)를 도료 충전장치(55)의 봄베 지지부(61)에 부착하였을 때에도 충전대측 피드튜브 삽입구멍(60)에 형성된 원추형상 축경부(60A)에 접촉하여 걸어맞추고, 카트리지(25)의 봄베(26)를 축방향, 지름방향에 위치결정한다.

또 28은 원추형상 볼록부(27)의 선단측에 설치된 피드튜브로, 이 피드튜브 (28)내에는 동축으로 신장되는 도료공급로(28A)가 형성되어 있다. 그리고 도료공급로(28A)의 기단측은 뒤에서 설명하는 도료 수용실(30)에 접속되고, 선단측은 회전무화헤드(20)를 향하여 개구되어 있다. 또 피드튜브(28)의 선단 안 둘레측에는 도료 공급로(28A)를 지름을 축소하여 밸브시트부(28B)가 설치되고, 이 밸브시트부 (28B)에는 뒤에서 설명하는 도료밸브(35)의 밸브본체(35B)가 시트에 고정, 이탈된다. 또한 피드튜브(28)의 길이 치수는 카트리지(25)를 하우징(12)의 카트리지 부착부(16)에 부착한 상태로 그 선단이 회전무화헤드(20)의 도료 고임부(20D) 내에 연장되는 정도로 설정되어 있다.

여기서 피드튜브(28)는 도료 수용실(30)로부터 공급되는 도료를 도료공급로 (28A)내에서 유통시키고, 이 도료 공급로(28A)의 선단으로부터 회전무화혜드 (20)를 향하여 유출하는 것이다. 또 피드튜브(28)는 도료 수용실(30)내에 도료를 충전하는 경우에는 그 선단을 접속부재(63)에 접속함으로써 도료의 충전구로서 이용된다.

한편, 29는 봄베(26)내에 축방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤으로,이 피스톤(29)은 봄베(26)내를 피드튜브(28)의 도료 공급로(28A)에 연통하는 도료수용실(30)과, 압출 액체로서의 시너가 공급되는 시너 수용실(31)로 나누어져 있다.

32는 카트리지측 시너통로로서, 이 카트리지측 시너통로(32)는 봄베(26)의바깥 둘레측을 축방향으로 신장하여 설치되고, 그 한쪽 끝은 봄베(26)의 수 접속부 (26A) 선단면에 개구하고, 다른쪽 끝은 시너수용실(31)에 연통되어 있다. 그리고카트리지측 시너통로(32)는 시너수용실(31)내에 시너를 공급함으로써 피스톤(29)을 피드튜브(28)측으로 밀어 이동하고, 이에 따라 피스톤(29)은 도료 수용실(30)내에 충전된 도료를 회전무화헤드(20)를 향하여 압출한다.

또한 압출 액체로서의 시너는 고전압 발생기(22)에 의한 고전압이 상기 시너를 통하여 누설되는 것을 방지하기 위하여 절연성 또는 전기저항이 높은 것이 사용되고 있다. 또 압출액체로서 시너를 사용함으로써, 이 시너는 피스톤(29)이 변위할 때 봄베(26)의 내벽에 도료가 건조되어 고착되는 것을 방지하여 봄베(26)의 내벽을 항상 습윤상태로 유지한다. 이에 따라 피스톤(29)과 봄베(26)의 내벽 사이의 마찰저항이 안정되어 피스톤(29)을 원활하게 밀어 이동할 수 있다. 또 피스톤(29)과 봄베(26)의 내벽 사이의 밀봉성도 향상할 수 있다.

33은 봄베(26)의 수 접속부(26A)내에 위치하여 카트리지측 시너통로(32)의 개구끝에 설치된 급속 이음매로, 이 급속 이음매(33)는 카트리지 부착부(16)에 카트리지(25)를 부착하여 암 접속부(16B)에 수 접속부(26A)를 끼워맞추었을 때 밸브개방하여 카트리지측 시너통로(32)를 뒤에서 설명하는 하우징측 시너통로(37)에 연통시켜 시너의 유통을 허용한다. 한편, 급속 이음매(33)는 카트리지 부착부(16)로부터 봄베(26)를 떼어 내어 암 접속부(16B)로부터 수 접속부(26A)를 이탈시겼을 때에는 스프링력에 의해 카트리지측 시너통로(32)를 차단하여 이 시너통로(32)로부터 시너가 유출되는 것을 방지한다. 또한 이 급속 이음매(33)의 개폐동작은 카트리지 (25)를 뒤에서 설명하는 충전대(56)의 봄베 지지부(61)에 고정, 이탈한 경우에도 마찬가지이다.

34는 봄베(26)의 선단측에 설치된 도료밸브 수용부, 35는 이 도료밸브 수용부(34)에 설치된 도료밸브를 나타낸다. 그리고 이 도료밸브(35)는 도료밸브 수용부(34)내에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 이 도료밸브 수용부(34)를 스프링실과 수압실로 나눈 피스톤부(35A)와, 기단측이 상기 피스톤부(35A)에 부착되고, 선단측이 피드튜브(28)의 도료 공급로(28A)내를 신장하여 그 선단부가 밸브시트부(28B)에 고정 이탈되는 길이가 긴 밸브본체(35B)와, 상기 도료밸브 수용부(34)의 스프링실내에 설치되고, 상기 피스톤부(35A)를 개재하여 상기 밸브본체(35B)가 밸브시트부 (28B)에 고정되도록 가세하는 밸브스프링(35C)에 의해 에어파일롯식 전환밸브로서 구성되어 있다.

그리고 도료밸브(35)는 평상시는 밸브스프링(35C)의 가세력에 의해 밸브본체(35B)가 피드튜브(28)의 밸브시트부(28B)에 고정되고, 도료 공급로(28A)를 차단하고 회전무화헤드(20)에 대한 도료의 공급을 정지하고 있다. 한편 도료밸브(35)는 도료밸브용 파일롯 에어원으로부터 파일롯 에어배관(모두 도시 생략), 하우징측 파일롯 에어통로(38), 카트리지측 파일롯 에어통로(36)를 경유하여 도료밸브 수용부(34)의 수압실에 파일롯 에어가 공급되었을 때에는 밸브스프링(35C)에 저항하여 밸브본체(35B)가 밸브시트부(28B)로부터 이탈하여 회전무화헤드(20)에 대하여 도료 수용실(30)내의 도료의 공급을 하는 것이다. 여기서 파일롯 에어통로(36)는 한쪽 끝이 봄베(26)의 암 접속부(26B) 안 둘레면으로 개구되고, 다른쪽 끝이 도료밸브 수용실(34)의 수압실에 연통되어 있다.

다음에 37은 하우징(12)에 설치된 하우징측 시너통로이며, 이 시너통로(37)는 네크부(13)내를 축방향으로 신장하여 암 접속부(16B)의 위치에서 뒤쪽으로 굴곡된 L자형상으로 형성된다. 그리고 하우징측 시너통로(37)는 한쪽 끝이 시너공급장치(도시 생략)에 접속되고, 다른쪽 끝이 카트리지 부착부(16)의 암 접속부(16B) 바닥부로 개구되어 있다. 또 하우징측 시너통로(37)의 굴곡부위는 뒤에서 설명하는 시너밸브(43)의 밸브본체(43B)가 이탈, 고정되는 밸브시트부(37A)로 되어 있다.

38은 하우징(12)에 설치된 하우징측 파일롯 에어통로이며, 이 파일롯 에어통로(38)는 그 한쪽 끝이 파일롯 에어배관을 개재하여 도료밸브용 파일롯 에어원(모두 도시 생략)에 접속되어 있다. 또 파일롯 에어통로(38)의 다른쪽 끝은 카트리지측 파일롯 에어통로(36)에 대응하도록 카트리지 부착부(16)의 바닥부(16A)에 설치된 수 접속부(16C)의 주위면으로 개구되어 있다.

39는 하우징(12)에 설치되고, 카트리지 부착부(16)의 바닥부(16A)로 개구된

에어흡인통로이며, 이 에어흡인통로(39)는 부압배관을 개재하여 부압발생원(모두

도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 에어흡인통로(39)는 카트리지 부착부(16)의

안쪽부분에 위치하여 카트리지(25)의 봄베(26) 사이에서 획성되는 부압공간(40)의 에어를 홉인함으로써 카트리지(25)를 끌어당겨 카트리지 부착부(16)에 대하여 고정한다.

또 41은 하우징(12)에 설치되어 카트리지 부착부(16)의 바닥부(16A)로 개구

된 분리용 에어공급통로이며, 이 분리용 에어공급통로(41)는 에어배관을 개재하여 분리용 에어원(모두 도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 분리용 에어공급통로 (41)는 부압공간(40)에 분리용 에어를 공급함으로써 카트리지 부착부(16)에 대한 카트리지(25)의 고정상태를 해제하여 카트리지(25)의 분리를 허용하는 것이다.

42는 하우징(12)의 헤드부(14)에 설치된 시너밸브 수용부,43은 이 시너밸브

수용부(42)에 설치된 시너밸브를 나타낸다. 여기서 시너밸브(43)는 도료밸브(35)

와 거의 마찬가지로 시너밸브 수용부(42)내에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기

시너밸브 수용부(42)를 스프링실과 수압실로 나눈 피스톤부(43A)와, 기단측이 상

기 피스톤부(43A)에 설치되고 선단측이 하우징측 시너통로(37)에 돌출되고, 그 선

단부가 밸브시트부(37A)에 이탈 고정하는 밸브본체(43B)와, 상기 시너밸브 수용부 (42)의 스프링실내에 설치되고 피스톤부(43A)를 개재하여 상기 밸브본체(43B)를 시트에 고정하도록 가세하는 밸브스프링(43C)에 의해 에어파일롯식 전환밸브로서 구성되어 있다.

그리고 시너밸브(43)는 평상시는 밸브스프링(43C)의 가세력에 의해 밸브본

체(43B)가 하우징측 시너통로(37)의 밸브시트부(37A)에 고정되어 상기 시너통로(37)를 차단하고 시너수용실(31)에 대한 시너의 공급을 정지하고 있다. 한편 시너밸브(43)는 시너밸브용 파일롯 에어원으로부터 파일롯 에어배관(모두 도시 생략), 파일롯 에어통로(44)를 경유하여 수압실에 파일롯에어가 공급되었을 때에는 밸브스프링(43C)에 저항하여 밸브본체(43B)가 밸브시트부(37A)로부터 이탈하여 시너수용실(31)에 대하여 시너의 공급을 행하는 것이다. 여기서 파일롯 에어통로(44)는 한쪽 끝이 파일롯 에어배관을 개재하여 시너밸브용 파일롯 에어원에 접속되고, 다른쪽 끝이 시너밸브 수용부(42)의 수압실로 연통되어 있다.

다음에 각 색상마다의 카트리지를 저장하여 도장장치와의 사이에서 카트리지를 교환하는 카트리지 교환장치에 대하여 도 5 내지 도 7에 따라 설명한다.

51은 본 실시형태에 의한 카트리지 교환장치로서 이 카트리지 교환장치(51)는 도장용 로봇(1)의 작업범위 밖에서 뒤에서 설명하는 세정장치(103)의 근방에 배치되어 있다. 그리고 카트리지 교환장치(51)는 뒤에서 설명하는 도료 충전장치 (55), 카트리지 이동장치(77), 카트리지 파지장치(100) 등으로 대략 구성되어 있다.

52는 카트리지 교환장치(51)의 골조를 이루는 가대(架臺)(52)이고, 이 가대 (52)는전후방향과 좌우방향으로 이간되어 세워 설치된 4개의 다리체(53, 53, …)와,이 각 다리체(53)의 상하방향 중간위치에 설치되고, 그 네 귀퉁이가 다리체(53)에 고정된 장방형상의 판체(54)로 대략 구성되어 있다.

55a, 55b, …55n은 가대(52)의 판체(54)에 a색상, b색상, …n 색상의 도료마다 설치된 도료충전장치(이하, 전체로서 도료 충전장치(55)라 함)이고, 이 도료 충전장치(55)는 도 6에 나타내는 바와 같이 전후방향과 좌우방향으로 정렬된 상태로 배치되어 있다. 그리고 도료 충전장치(55)는 뒤에서 설명하는 충전대(56),충전대측 피드튜브 삽입구멍(60), 접속부재(63), 충전밸브(65) 등에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서 도료 충전장치(55)는 카트리지 이동장치(77)의 좌우방향 이동기구 (78)와 전후방향 이동기구(86)의 아래쪽에서 도장용 로봇(1)의 작업범위 밖으로 배치되어 있다. 그리고 도료 충전장치(55)와 도장용 로봇(1)에 설치된 도장장치(11)의 사이는 카트리지 이동장치(77)에 의하여 브리지되고, 카트리지(25)는 상하방향이동기구(93)에 설치된 카트리지 파지장치(100)에 의해 도장장치(11)의 하우징(12)에 부착하고 떼어 내어진다.

56a, 56b, …56n은 각 도료 충전장치(55)를 구성하는 충전대[이하, 전체로서충전대(56)라 함]이며, 이 충전대(56)는 도 8에 나타내는 바와 같이 가대(52)의 판체(54)상에 볼트고정 등에 의해 부착된 다리부(57)와, 이 다리부(57)로부터 상하방향으로 신장된 기둥부(58)와, 이 기둥부(58)의 위쪽을 지름을 확대하여 설치한대좌부(59)에 의해 대략 구성되어 있다.

60은 충전대(56)의 기둥부(58)내를 상하방향으로 신장하여 설치된 충전대측 피드튜브 삽입구멍이며, 이 피드튜브 삽입구멍(60)에는 카트리지(25)의 피드튜브 (28)가 삽입상태로 끼워맞춰진다. 그리고 충전대측 피드튜브 삽입구멍(60)의 선단측은 원추형상으로 지름이 축소된 원추형상 축경부(60A)로 되고, 이 원추형상 축경부(60A)는 봄베(26)의 앞면측에 설치된 원추형상 볼록부(27)가 접촉하여 걸어맞춰짐으로써 봄베(26)를 축방향, 지름방향에 위치결정하는 것이다.

61은 대좌부(59)의 축방향 일측(상측)에 설치된 봄베 지지부이며, 이 봄베지지부(61)는 카트리지(25)의 봄베(26)가 부착되는 것으로, 충전대측 피드튜브 삽입구멍(60)의 선단측 개구에 오목 원통형상으로 형성되어 있다, 또 봄베 지지부 (61)의 바닥부(61A)에는 도 9에 나타내는 바와 같이, 봄베(26)의 수 접속부(26A)가 끼워맞춰지는 암 접속부(61B)와, 봄베(26)의 암 접속부(26B)에 끼워맞춰지는 수 접속부(61C)가 별개로 형성되어 있다. 그리고 암 접속부(61B), 수 접속부(61C)는 봄베(26)를 봄베 지지부(61)에 부착할 때, 이 봄베(26)를 둘레방향에 위치결정하는것이다.

62는 충전대측 피드튜브 삽입구멍(60)보다도 안쪽부분에 위치하여 충전대 (56)의축방향 다른쪽에 설치된 접속부재 수용구멍이며, 이 접속부재 수용구멍(62)은 피드튜브 삽입구멍(60)을 지름을 확대하도록 설치된 원형상 구멍으로서 형성되어 있다. 그리고 접속부재 수용구멍(62)의 아래쪽은 단부(62A)를 사이에 두고 지름을 축소하여 아래쪽으로 관통하고 있다.

63은 접속부재 수용구멍(62)에 상하방향으로 이동가능하게 설치된 접속부재이며, 이 접속부재(63)는 내부가 도료통로(63A)로 되는 원통형상으로 형성되고,상단부에는 스프링받이(63B)가 지름이 확대되어 설치되어 있다. 그리고 접속부재 (63)는 피드튜브(28)의 선단부가 도료통로(63A)에 기밀하게 끼워맞춰짐으로써, 상기 피드튜브(28)를 거쳐 봄베(26)내에 도료를 공급하는 것이다. 또 도료통로(63A)는 뒤에서 설명하는 도료호스(67)를 거쳐 충전밸브(65)에 접속되어 있다.

64는 접속부재(63)의 바깥 둘레측에 설치된 코일스프링이며, 이 코일스프링 (64)은 접속부재(63)의 스프링받이(63b)와 접속부재 수용구멍(62)의 단부(62A)와의사이에 배치되어 있다. 이에 따라 코일스프링(64)은 접속부재(63)를 충전대축 피드튜브 삽입구멍(60)의 방향이 되는 위쪽을 향하여 가세되어 있다.

이와 같이 접속부재(63)는 상하방향으로 이동가능하게 배치되고, 코일스프링 (64)은 이 접속부재(63)를 피드튜브(28)에 대항하도록 가세되어 있다. 이 때문에 피드튜브(28)가 상하방향으로 위치가 어긋나더라도 이 위치 어긋남은 접속부재(63)의 상하방향의 이동에 의해 흡수할 수 있다. 또한 피드튜브(28)는 코일스프링(64)에 의해 접속부재(63)에 확실하게 끼워맞출 수 있다.

65는 접속부재(63)에 접속하여 설치된 충전밸브이며, 이 충전밸브(65)는 유입측이 도료배관(66)을 거쳐 도료공급원이 되는 도료 공급라인(도시 생략)에 접속되어 있다. 또 충전밸브(65)의 하류측은 도료 공급유로를 이루는 가요성을 가지는도료호스(67)를 개재하여 접속부재(63)에 접속되어 있다. 그리고 충전밸브(65)는평상시는 밸브폐쇄되어 카트리지(25)에 도료를 충전할 때 밸브개방하이 도료 공급라인으로부터의 도료를 접속부재(63)측으로 유통시키는 것이다.

다음에 68은 충전대(56)의 대좌부(59)에 설치된 시너 배출통로이며, 이 시너배출통로(68)는 그 한쪽 끝이 봄베 지지부(61)의 암 접속부(61B)로 개구하고, 다른쪽 끝이 시너배관(69)을 개재하여 시너 저류탱크(도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 시너 배출통로(68)는 도료를 충전할 때, 시너 수용실(31)로부터 유출되는 시너를 시너 저류탱크로 배출하는 것이다.

70은 대좌부(59)에 설치된 충전대측 파일롯 에어통로이며, 이 파일롯 에어통로(70)의 한쪽 끝은 파일롯 에어배관(71)을 개재하여 도료밸브용 파일롯 에어원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또 파일롯 에어통로(70)의 다른쪽 끝은 카트리지측 파일롯 에어통로(36)에 대응하도록 봄베 지지부(61)의 수 접속부(61C)의 둘레면으로 개구되어 있다. 이에 따라 충전대측 파일롯 에어통로(70)는 충전대(56)의 봄베 지지부(61)에 카트리지(25)를 부착하었을 때 카트리지측 파일롯 에어통로(36)에 연통하여 도료 밸브용 파일롯 에어원으로부터의 파일롯 에어를 도료밸브(35)를 하여 공급하는 것이다.

72는 대좌부(59)에 설치되어 봄베 지지부(61)의 바닥부(61A)로 개구된 에어흡인통로이며, 이 에어 흡인통로(72)는 부압배관(73)을 개재하여 부압발생원(도시생략)에 접속되어 있다. 그리고 에어 흡인통로(72)는 봄베 지지부(61)의 안쪽부분에 위치하여 카트리지(25)의 봄베(26)와의 사이에서 획성되는 부압공간(74)의 에어를흡인함으로써 카트리지(25)를 끌어 당겨 봄베 지지부(61)에 대하여 고정하는 것이다.

또 75는 대좌부(59)에 설치되어 봄베 지지부(61)의 바닥부(61A)로 개구된 분리용 에어 공급통로이며, 이 분리용 에어 공급통로(75)는 에어배관(76)을 개재하여 분리용 에어원(도시 생략)에 접속되어 있다. 그리고 분리용 에어 공급통로(75)는 부압공간(74)에 분리용 에어를 공급함으로써, 봄베 지지부(61)에대한 카트리지(25)의 고정상태를 해제하여 충전대(56)로부터의 카트리지(25)의 분리를 허용하는 것이다.

다음에 77은 가대(52)의 위쪽에 설치된 카트리지 이동장치이며, 이 카트리지이동장치(77)는 뒤에서 설명하는 카트리지 파지장치(100)를 좌우방향과, 전후방향과, 상하방향의 3축방향으로 이동한다. 이 때문에 카트리지 이동장치(77)는뒤에서 설명하는 좌우방향 이동기구(78), 전후방향 이동기구(86), 상하방향이동기구(93) 등에 의해 대략 구성되어 있다. 이에 따라 카트리지 이동장치(77)는 도료 충전장치(55)와 도장용 로봇(1)에 부착된 도장장치(11)사이에서 카트리지(25)를 주고 받을 수 있다.

78은 가대(52)의 각 다리체(53)에 설치된 제 1 이동기구가 되는 좌우방향이동기구를 나타낸다. 여기서 상기 좌우방향 이동기구(78)는 도 5 내지 도 7에나타내는 바와 같이, 각 도료 충전장치(55)에 정렬된 카트리지(25)를 끼워 전후로 이격되어 좌우방향으로 신장되고, 좌우의 다리체(53, 53)에 고정된 2개의레일대(79, 79)와, 이 각 레일대(79)에 좌우방향으로 신장하여 설치된 한 쌍의좌우방향 레일(80, 80, …)과, 상기 각 레일대(79)상에 위치하여 상기 각 좌우방향 레일(80)에 이동가능하게 부착된 대좌를 이루는 2개의 슬라이더(81, 81)와,각 레일대(79)의 좌측, 우측으로 회전가능하게 부착된 풀리(82, 82)와, 좌우방향으로 신장되어 상기 각 풀리(82)에 걸쳐 권회되고, 도중부위가 슬라이더(81)에 고착된 길이가 긴 타이밍벨트(83, 83)와, 전후방향으로 신장하여 오른쪽 풀리(82, 82)를 연결한 연결로드 (84)와, 상기 각 슬라이더(81)를 좌우방향 레일(80)을 따라 이동시키는 구동부(85)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서 구동부(85)는 연결로드(84)에 설치된 다른 풀리(85A)와, 길이가 짧은타이밍벨트(85B)를 개재하여 상기 풀리(85A)에 접속된 구동모터(85C)로 구성되어있다.

그리고 좌우방향 이동기구(78)는 구동부(85)의 구동모터(85C)를 소망하는회전량을 가지고 회전구동함으로써 타이밍벨트(83,83) 등을 개재하여 각 슬라이더 (81)를 좌우방향 레일(80)을 따라 이동한다. 이에 따라 좌우방향 이동기구(78)는 각 슬라이더(81)상에 탑재된 전후방향 이동기구(86), 상하방향 이동기구(93)를 개재하여 카트리지 파지장치(100)를 좌우방향으로 이동하는 것이다.

86은 좌우방향 이동기구(78)에 설치된 제 2 이동기구를 이루는 전후방향이동기구를 나타낸다. 여기서 상기 전후방향 이동기구(86)는 전후방향으로 신장되어 양다리가 좌우방향 이동기구(78)의 슬라이더(81, 81)에 부착된 레일대(87)와, 이 레일대(87)에 전후방향으로 신장하여 설치된 한 쌍의 전후방향 레일(88, 88)과, 상기 각각의 전후방향 레일(88)에 이동가능하게 부착된 대좌를 이루는 슬라이더(89)와, 각각의 전후방향 레일(88) 사이를 전후방향으로 신장되도록 레일대(87)에 회전가능하게 부착된 수 나사(90)와, 상기 슬라이더(89)에 부착되어 상기수 나사(90)에 다수개의 스틸볼(도시 생략)을 개재하여 나사결합하고, 상기 수 나사(90)와 함께 볼나사를 이루는 암 나사(91)와, 상기 슬라이더(89)를 전후방향레일(88)을 따라 이동시키는 구동부(92)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서 구동부(92)는 수 나사(90)의 끝부에 부착된 풀리(92A)와, 타이밍벨트 (92B)를 개재하여 상기 풀리(92A)에 접속된 구동모터(92C)에 의해 구성되어 있다.

그리고 전후방향 이동기구(86)는 구동부(92)의 구동모터(92C)를 소망하는회전량을 가지고 회전구동함으로써 암 나사(91)에 대하여 수 나사(90)를 회전시켜슬라이더(89)를 전후방향 레일(88)을 따라 이동한다. 이에 따라 전후방향 이동기구 (86)는 슬라이더(89)상에 탑재된 상하방향 이동기구(93) 등을 개재하여 카트리지 파지장치(100)를 전후방향으로 이동하는 것이다.

93은 전후방향 이동기구(86)에 설치된 제 3 이동기구를 이루는 상하방향이동기구를 나타낸다. 여기서 상기 상하방향 이동기구(93)는 전후방향 이동기구(86)의 슬라이더(89)에 부착되고, 상하방향으로 신장된 지주(94)와, 이 지주(94)에 상하방향으로 신장하여 설치된 한 쌍의 상하방향 레일(95,95)과, 이 각 상하방향 레일 (95)에 이동가능하게 부착된 대좌를 이루는 슬라이더(96)와, 이슬라이더(96)를 상하방향 레일(95)을 따라 이동시키는 구동부(97)에 의해 대략구성되어 있다.

여기서 구동부(97)는 각 상하방향 레일(95) 사이에 위치하여 지주(94)에 상하방향으로 신장하여 설치되고, 내부에 프리피스톤(도시 생략)이 슬라이딩가능하게 삽입된 실린더(97A)와, 이 실린더(97A)의 바깥 둘레측에 설치되어 상기 프리피스톤을 따라 승강하는 승강부재(97B)로 이루어지는 로드레스 실린더장치에 의해대략 구성되고, 이 승강부재(97B)는 슬라이더(96)에 연결되어 있다. 이와 같이 구동부 (97)는 로드레스 실린더장치를 이루고, 슬라이더(96)를 상부위치, 하부위치의 2위치에서 정지시키는 2위치 제어에 의해 작동한다.

그리고 상하방향 이동기구(93)는 구동부(97)의 승강부재(97B)를 실린더(97A)에 따라 이동시킴으로써, 슬라이더(96)를 상하방향 레일(95)을 따라 이동한다. 이에 따라 상하방향 이동기구(93)는 슬라이더(96)에 부착되는 카트리지 파지장치(100)를 상하방향으로 이동하는 것이다.

98은 한쪽의 완충장치로서, 이 한쪽의 완충장치(98)는 도 10에 나타내는 바와 같이 슬라이더(96)에 앞쪽으로 돌출하여 설치된 방형상의 상판(98A)과, 이 각상판(98A)으로부터 상하방향으로 변위가능하게 수직 하강된 4개의 로드(98B, 98B, …)와, 상기 상판(98A)에 대응하여 상기 각 로드(98B)의 하단부에 고착된 방형상의 하판(98C)과, 상기 각 로드(98B)의 바깥 둘레측에 위치하여 상판(98A)과 하판(98C)의 사이에 설치된 코일스프링(98D, 98D, …)에 의해 구성되어 있다. 또 하판(98C)에는 카트리지 파지장치(100)의 한쪽의 파지구(101)가 부착되어 있다.

또 99는 한쪽의 완충장치(98)에 병설된 다른쪽의 완충장치로서, 이 다른쪽의완충장치(99)는 한쪽의 완충장치(98)와 마찬가지로 상판(99A), 로드(99B, 99B, …), 하판(99C), 코일스프링(99D, 99D, …)에 의해 구성되고, 하판(99C)에는 카트리지 파지장치(100)의 다른쪽의 파지구(102)가 부착되어 있다.

그리고 완충장치(98, 99)는 상하방향 이동기구(93)와 카트리지 파지장치 (100)의 파지구(101, 102) 사이에 설치되어 있다. 이에 따라 완충장치(98, 99)는상하방향 이동기구(93)가 파지구(101, 102)를 카트리지(25)를 향하여 이동하고,이 파지구(101, 102)가 카트리지(25)에 접촉하였을 때 이 파지구(101, 102)를 위쪽으로 변위시켜 이 때의 충격을 완화하는 것이다. 또 완충장치(98, 99)는 파지구 (101,102)를 상하방향으로 변위가능하게 함으로써 카트리지(25)의 위치 어긋남을 홉수할 수 있다.

100은 완충장치(98, 99)를 개재하여 상하방향 이동기구(93)에 부착된 카트리지 파지수단을 이루는 카트리지 파지장치로서, 이 카트리지 파지장치(100)는 2개의 카트리지(25)를 동시에 파지하기 위하여 병설된 2개의 파지구(101, 102)에 의해구성되어 있다.

101은 카트리지 파지장치(100)의 한쪽의 파지구로서, 이 한쪽의 파지구(101)는 한쪽의 완충장치(98)를 개재하여 상하방향 이동기구(93)에 부착되어 있다.

또 한쪽의 파지구(101)는 한쪽의 완총장치(98)의 하판(98C)에 부착되고, 액츄에이터(도시 생략) 등을 내장한 구동부(1OlA)와, 이 구동부(1OlA)에 설치되고 액츄에이터에 의해 서로 접근 또는 이간되는 한 쌍의 파지포을(10lB, 10lB)에 의해 대략 구성되어 있다. 그리고 한쪽의 파지구(1O1)는 구동부(1OlA)내의 액츄에이터를 동작시킴으로써 각 파지포을(10lB)로 카트리지(25)의 봄베(26)에 설치된 파지돌기(26C)를파지하거나 또는 개방하는 것이다.

또 102는 한쪽의 파지구(101)에 병설된 다른쪽의 파지구로서, 이 다른쪽 파지구(102)는 한쪽의 파지구(101)와 마찬가지로 다른쪽 완충장치(99)의 하판(99C)에설치된 구동부(102A)와, 이 구동부(102A)에 설치된 한 쌍의 파지포을(102B, 102B)에 의해 대략 구성되어 있다.

한편, 103은 회전무화혜드(20) 등을 세정하는 세정장치로서, 이 세정장치 (103)는 도장용 로봇(1)의 작업범위내에서 카트리지 교환장치(51)의 근방에 설치되어 있다. 여기서 세정장치(103)는 도장장치(11)를 카트리지 교환위치에 배치하였을 때 이 도장장치(11)의 아래쪽에 배치된 폐액 회수 용기(104)와, 이 폐액 회수 용기(104)내에 설치되고, 회전무화헤드(20) 등을 향하여 세정유체를 분출하는 세정노즐(105)에 의해 대략 구성되어 있다.

그리고 세정장치(103)는 도장장치(11)가 카트리지 교환장치(51)의 카트리지교환위치에 배치되고, 상기 폐액 회수 용기(104)내에 하우징(12)이 배치되면 회전무화헤드(20)의 선단측을 향하여 각 세정노즐(105)로부터 세정유체를 분출한다. 이에 따라 회전무화헤드(20) 등에 부착된 이전 색상 도료를 세정한다.

본 실시형태에 의한 자동도장장치는 상기와 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에는, 도장동작과 카트리지 교환동작(색상 교체동작)에 대하여 도 11 내지 도 18에 나타내는 동작 설명도와 도 19에 나타내는 타임 챠트에 따라 설명한다. 또한 도 11내지 도 18에 나타내는 동작 설명도의 상태에서는 파지구(101, 102)는 겹쳐 배치되고, 바로 앞측의 파지구(101) 밖에 보이지 않는다. 그러나 2개의 파지구 (101, 102)의 각각의 움직임을 설명하기 위하여 이들 파지구(101, 102)를 따로따로 도시하고있다.

먼저, 자동도장장치에 의해 도장을 행하는 경우에는, 도장프로그램이 짜여져있고, 도장중에는 다음 도장작업에서 도장할 도료 색상을 알 수 있다. 이 때문에카트리지 교환장치(51)에서는 이전 색상의 도장작업중에 이 도장작업과 병행하여다음색상의 도료가 충전된 카트리지(25)를 도료 충전장치(55)로부터 인출하여 두어카트리지 교환작업의 작업성을 높이고 있다.

먼저, 도장공정에서는 도 11에 나타내는 바와 같이 도장용 로봇(1)의 아암(3,4)을 동작하여 예를 들어 a 색상의 카트리지(25a)가 부착된 도장장치(11)의 회전무화혜드(20)를 피도장물(106)을 향한다. 이 상대에서 에어모터(19)를 구동하여 회전무화헤드(20)를 고속회전시켜 쉐이핑 에어링(21)의 각 쉐이핑 에어분출구멍 (21A)으로부터 쉐이핑 에어를 분출함과 더불어, 고전압 발생기(22)에 의해 도료에 고전압을 인가한다. 그리고 압출용 시너가 봄베(26)의 시너수용실(31)내에 정량 공급됨으로써 이 시너에 의해 피스톤(29)이 변위되고, 도료 수용실(30)내의 a색 도료는피드튜브(28)를 통하여 회전무화헤드(20)에 공급되며, 이 회전무화헤드(20)로부터피도장물(106)을 향하여 분무된다.

다음에 a색상의 도료로부터 b색상의 도료로 교체하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는 상기한 바와 같이 a색상 도료의 도장공정에 병행하여 카트리지교환장치(51)에서는 b색상의 도료가 충전된 충전이 끝난 카트리지(25b)의 인출공정이 행하여진다.

이 충전이 끝난 카트리지 인출공정에서는 카트리지 교환장치(51)는 좌우방향 이동기구(78)와 전후방향 이동기구(86)를 동작시킴으로써, 상하방향 이동기구(93)에 부착된 카트리지 파지장치(100)의 한쪽의 파지구(101)를 도료 충전장치(55b)의 충전대(56b)에 지지된 b색상의 카트리지(25b)의 위쪽에 배치한다. 그리고상하방향 이동기구(93)는 슬라이더(96)와 함께 한쪽의 파지구(101)를 카트리지(25b)를 향해 하강시키고, 이 한쪽의 파지구(101)는 각 파지포을(10lB)에 의해 카트리지(25b)의 파지돌기(26C)를 파지 한다.

여기서 상하방향 이동기구(93)가 카트리지 파지장치(100)를 하강시켰을 때에는 한쪽의 파지구(101)가 카트리지(25b)에 접촉한다. 그러나 이 접촉시에는 한쪽의 완충장치(98)는 한쪽의 파지구(101)를 위쪽으로 변위하여 이 때의 충격을 완화한다. 또 상기 한쪽의 완충장치(98)는 한쪽의 파지구(101)를 상하방향으로 변위가능하게 함으로써, 카트리지(25b)의 위치 어긋남을 흡수할 수 있다. 이 구성은 다른쪽의 완충장치(99)와 다른쪽의 파지구(102)에 대해서도 마찬가지다.

그리고 한쪽의 파지구(101)가 카트리지(25b)를 파지하면 상하방향 이동기구 (93)는 카트리지 파지장치(100)를 상승시켜 한쪽의 파지구(101)에 의해 충전이 끝난 카트리지(25b)를 충전대(56b)로부터 떼어 낸다. 또 도 12에 나타내는 바와 같이 좌우방향 이동기구(78), 전후방향 이동기구(86)는 한쪽의 파지구(101)에 의해 b 색상의 도료가 충전된 충전이 끝난 카트리지(25b)를 파지한 상태로 다른쪽의 파지구(102)를 세정장치(103)의 위쪽으로 이동하여 이 위치에 대기시킨다.

다음에 a 색상 도료의 도장공정이 종료되면, a 색상 도료가 부착된 도장장치 (11)의 세정공정이 행하여진다. 이 때문에 도 13에 나타내는 바와 같이 도장용 로봇(1)이 작동하여 도장장치(11)를 세정장치(103)의 위쪽으로 움직여 상기 도장장치 (11)의 회전무화혜드(20)측을 세정장치(103)의 폐액 회수 용기(104)내에 삽입한다.이와 같이 도장장치(11)가 세정장치(103)의 위쪽에 배치된 상태가 카트리지 교환위치가 된다.

그리고 도장장치(11)의 회전무화혜드(20)측을 세정장치(103)의 폐액회수 용기(104)내에 삽입하고, 이 상태에서 상기 회전무화헤드(20) 등의 세정작업이 행하여진다. 이 세정공정에서는 도 14에 나타내는 바와 같이, 세정장치(103)의 각 세정노즐(105)로부터 세정유체를 분출하고, 하우징(12)의 선단축, 회전무화혜드(20)등에 부착된 이전 색상 도료가 되는 a 색상의 도료를 세정한다.

이 때, 세정노즐(105)로부터 분출된 세정유체는 회전무화헤드(20)의 앞면측에 공급되어 도료 박막화 면(20C)에 부착된 a 색상 도료(P1, P1)를 세정한다. 또한 세정유체의 일부는 각 세정유체 유입구멍(20E)으로부터 도료고임부(20D)에 유입되어 벨컵(20A)의 내벽에 부착된 a 색상 도료(P2, P2), 피드튜브(28)의 선단 등에 부착된 a 색상 도료(P3, P3)를 세정할 수 있다.

그리고 a 색상 도료의 세정공정이 종료되면 하우징(12)과 카트리지(25a) 사이의 부압공간(40)에 분리용 에어를 공급하여 카트리지(25a)의 고정을 해제한다.

다음에 이와 같이 세정공정이 종료되면, 사용이 끝난 빈 카트리지(25a)를 떼어 내기 위하여 도 15에 나타내는 빈 카트리지 분리공정으로 옮긴다. 이 빈 카트리지 분리공정에서는 한쪽의 파지구(101)에 의해 충전이 끝난 카트리지(25b)를 파지한 채의 상태로 상하방향 이동기구(93)는 카트리지 파지장치(100)를 하강시키고, 다른쪽의 파지구(102)는 도장장치(11)에 설치되어 있는 빈 카트리지(25a)를 파지한다. 이 상태에서 도 15에 나타내는 바와 같이, 상하방향 이동기구(93)는 카트리지 파지장치(100)를 상승시키고, 다른쪽의 파지구(102)에 의해 사용이 끝난 빈 카트리지(25a)를 하우징(12)으로부터 떼어 낸다.

이와 같이 사용이 끝난 빈 카트리지(25a)를 하우징(12)으로부터 떼어 내면 도 16에 나타내는 바와 같이 전후방향 이동기구(86)는 카트리지 파지장치(100)를 전후방향으로 이동하고, 한쪽의 파지구(101)에 파지된 충전이 끝난 카트리지 (25b)를 하우징(12)의 카트리지 부착부(16) 위쪽으로 이동한다.

다음에 빈 카트리지(25a)의 분리가 종료되면 도 17에 나타내는 충전이 끝난카트리지 부착공정으로 옮긴다. 이 충전이 끝난 카트리지 부착공정에서는 상,하방향 이동기구(93)는 다른쪽의 파지구(102)로 빈 카트리지(25a)를 파지한 채의 상태로 카트리지 파지장치(100)를 하강시킨다. 이에 따라 도 17에 나타내는 바와 같이 한쪽의 파지구(101)에 파지된 카트리지(25b)는 도장장치(11)의 카트리지 부착부(16)에 끼워 맞추어 부착된다. 이 때에는 부압공간(40)의 에어가 에어흡인통로 (39)를 거쳐 흡인되어 하우징(12)에 대하여 카트리지(25b)를 고정한다.

그리고 도장장치(11)의 카트리지 부착부(16)에 b 색상의 카트리지(25b)가 설치되면 도 18에 나타내는 빈 카트리지 복귀공정으로 옮긴다. 이 카트리지 복귀공정은 도 18에 나타내는 바와 같이 도장장치(11)로부터 떼어 낸 빈 카트리지(25a)를 도료 충전장치(55a)의 충전대(56a)로 되돌리는 것이다. 이 때에는 빈 카트리지 (25a)의 피드튜브(28)가 충전대측 피드튜브 삽입구멍(60)에 삽입되고, 봄베(26)가봄베 지지부(61)에 부착된다. 또 피드튜브(28)의 선단부는 접속부재(63)에 끼워맞춰져 도료호스(67)측과 연통가능 상태가 된다.

또 빈 카트리지 복귀공정에서는 충전이 끝난 카트리지(25b)가 설치된 도장장치(11)에 의해 b 색상의 도장공정이 병행되어 행하여지고 있다. 이에 따라 충전이끝난 카트리지(25b)가 설치된 도장장치(11)는 도장용 로봇(1)에 의해 도장 대기위치로 이동되고, 피도장물(106)이반송되어 왔을 때에 이 피도장물(106)에 대하여 b색상 도료의 도장을 행한다.

한편, 도료 충전공정에 대하여 설명한다. 이 도료 충전공정은 안료 등의 분리, 침전을 방지하기 위하여 도장에 사용되기 직전에 도료의 충전을 행하는 것이다. 그리고 카트리지(25)에 도료를 충전하는 타이밍은 그 도료 색상의 사용빈도등에 따라 다양하다. 따라서 본 실시형태에서는 빈 카트리지 복귀공정후에 임의의 시간을 두고 도료 충전공정을 행한 경우를 예로 들어 설명한다.

도료 충전공정에서는 도료 충전장치(55a)는 도 9에 나타내는 바와 같이 충전밸브(65)를 밸브개방하여 a 색상의 도료를 도료호스(67), 접속부재(63)의 도료통로 (63A)를 개재하여 피드튜브(28)의 선단으로부터 카트리지(25a)의 봄베(26)내에 충전한다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 카트리지(25)를 교환할 때에 미리 한쪽의파지구(101)는 다음 색상이 되는 b 색상의 도료가 충전된 카트리지(25b)를 파지한다. 이에 따라 다른쪽의 파지구(102)가 도장장치(11)로부터 사용이 끝난 빈 카트리지(25a)를 파지하여 떼어 낸 직후에 한쪽의 파지구(101)에 의해 파지하고 있는 충전이 끝난 카트리지(25b)를 도장장치(11)에 부착할 수 있다. 이 결과 카트리지 이동장치(77)는 카트리지 파지장치(100)를 도료 충전장치(55)와 도장장치(11) 사이에서 1왕복하는 것 만으로 카트리지(25)의 교환작업을 행할 수 있어 카트리지 교환작업의 작업시간을 단축하고, 생산성을 높일 수 있다.

또 카트리지 교환장치(51)는 각 색상마다의 카트리지(25a, 25b, …25n)를좌우방향, 전후방향으로 정렬하여 지지하는 각 색상마다의 도료 충전장치(55a, 55b, … 55n)와, 이 도료 충전장치(55)의 위쪽에 위치하여 좌우방향, 전,후방향, 상하방향으로 카트리지(25)를 이동하는 카트리지 이동장치(77)와, 이 카트리지 이동장치(77)에 설치되어 카트리지(25)를 파지하는 카트리지 파지장치(100)에 의해구성되어 있다. 이에 따라 카트리지 교환장치(51)에는 다수개의 카트리지(25)를 좌우방향과 전후방향으로 효율적으로 배치할 수 있고, 이 카트리지 교환장치(51)를 소형화할 수 있어 설치공간을 작게 할 수가 있다. 또 카트리지(25)를 파지하는 카트리지 파지장치(100)는 카트리지 이동장치(77)에 의해 이동되므로 구동모터(85C, 92C) 등을 소형화할 수 있어 비용의 저감 등을 도모할 수 있다.

또한 카트리지 교환장치(51)는 카트리지(25)의 대좌(臺座)로서 각 도료 충전장치(55)의 충전대(56)를 사용하고 있다. 이 때문에 사용이 끝난 빈 카트리지(25)를 카트리지 교환장치(51)에 되돌렸을 때에는 예를 들어 별도의 장소에 설치된 도료충전장치에 카트리지를 이동하지 않고, 도료 충전장치(55)로 빈 카트리지(25)에 도료를 충전할 수 있다.

또 상하방향 이동기구(93)에는 슬라이더(96)에 완충장치(98,99)를 설치하고 있기 때문에 이 완충장치(98,99)는 카트리지 파지장치(100)의 파지구(101, 102)가 카트리지(25)에 접촉할 때의 충격을 완화할 수 있어 마모 등의 손상을 방지하고 내구성을 높일 수 있다. 또한 완충장치(98,99)는 카트리지(25)의 상하방향의 위치 어긋남을 흡수할 수 있으므로 상하방향 이동기구(93)의 제어를 간단한 2위치 제어로 할 수 있어 비용을 저감할 수 있다.

또한 카트리지 교환장치(51)의 카트리지 교환위치에는 도장장치(11)의 회전무화헤드(20) 등을 세정하는 세정장치(103)를 설치하고 있으므로 카트리지 교환시에 회전무화헤드(20) 동에 부착된 이전 색상 도료를 세정할 수 있어 작업성을 높일수 있다.

또한 실시형태에서는 회전무화헤드형 도장장치(11)를 도장작업기로서의 도장용 로봇(1)에 부착한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한하지 않고, 예를 들어 리시프로케이터 등의 다른 도장작업기에 도장장치(11)를 부착하는구성으로 하여도 된다.

또 실시형태에서는 카트리지 이동장치(77)는 카트리지 파지장치(100)를 좌,우방향으로 이동하는 좌우방향 이동기구(78)에 카트리지 파지장치(100)를 전후방향으로 이동하는 전후방향 이동기구(86)를 설치하고, 상기 전후방향 이동기구(86)에 카트리지 파지장치(100)를 상하방향으로 이동하는 상하방향 이동기구(93)를 설치하는 구성으로 하고 있다. 그러나 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니라, 예를 들어 카트리지 이동장치는 전후방향 이동기구에 좌우방향 이동기구를 설치하고, 이 좌우방향 이동기구에 상하방향 이동기구를 설치하는 구성으로 하여도 된다.

또 실시형태에서는 카트리지(25)내의 피스톤(29)을 밀어 이동시키는 데 시너를 사용한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 도료의 종류, 고전압의 인가방법 등에 따라 물 등의 다른 압출 액체를 적용하여도 된다.

한편 실시형태에서는 동일한 색상의 도료를 연속하여 도장할 때의 색상 교체작업성을 고려하여 카트리지(25)를 각 색상마다 각각 2개이상 설치하여도 된다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자동도장방법에 의하면, 도장공정에서는 도장작업기를 작동하여 도장장치에 부착된 충전이 끝난 카트리지를 사용하여도장을 행하고, 다음의 충전이 끝난 카트리지 인출공정에서는 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 다음 도장에 사용하는 도료가 충전된 충전이 끝난 카트리지를 도료 충전수단으로부터 인출하고, 다음의 빈 카트리지 분리공정에서는 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 파지한 채의 상태로 다른쪽의 파지구에 의해 상기 도장공정에서 사용된 사용이 끝난 빈 카트리지를 도장장치로부터 떼어 내고, 다음의 충전이 끝난 카트리지 부착공정에서는 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 빈 카트리지를 파지한 채의 상태로 한쪽의 파지구에 의해 인출된 총전이 끝난 카트리지를 도장장치에 부착하고, 또한 빈 카트리지 복귀공정에서는 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 떼어 내어진 빈 카트리지를 도료 충전장치로 되돌리는 구성으로 하였기 때문에, 도장장치와 도료 충전수단 사이에서 카트리지 파지수단을 1왕복시키는 것만으로 카트리지를 교환할 수 있어 작업성을 향상할 수 있다.

본 발명에 의한 자동도장장치에 의하면, 카트리지 교환장치를 각 색상마다의카트리지를 별개로 지지하여 상기 카트리지에 대응하는 도료를 충전하는 각 색상마다의 도료 충전수단과, 이 도료 충전수단의 위쪽 위치에 배치되어 서로 다른 3축 방향으로 상기 카트리지를 이동하는 카트리지 이동수단과, 이 카트리지 이동수단에설치되고 도장장치와 도료 충전수단 사이에서 카트리지를 파지하는 카트리지 파지수단으로 구성되어 있다. 이에 따라 도장작업이 종료되어 사용이 끝난 빈 카트리지가 부착되어 있는 도장장치가 카트리지 교환위치에 배치되었을 때에는 카트리지이동수단은 카트리지 파지수단을 이동하고, 이 때 카트리지 파지수단은 도장장치와도료 충전수단 사이에서 카트리지를 파지함으로써 카트리지를 교환할 수 있다. 또도료 충전수단은 빈 카트리지를 지지함으로써 상기 도료 충전수단은 이 빈 카트리지에 도료를 충전하여 다음 도장에 대비할 수 있다.

Claims (9)

1. 도장영역에 설치된 도장작업기와,

   상기 도장작업기에 설치되어 각 색상마다 별개의 카트리지를 교환하면서 도

   장을 행하는 도장장치와,

   빈 카트리지에 도료를 충전하는 도료 충전수단 및 카트리지를 별개로 파지하

   는 2개의 파지구로 이루어지는 카트리지 파지수단을 구비하고,

   상기 도장장치와의 사이에서 빈 카트리지와 도료가 충전된 충전이 끝난 카트

   리지와의 교환을 행하는 카트리지 교환장치를 구비하여 이루어지는 자동도장방법으

   로서,

   상기 도장작업기를 작동하여, 상기 도장장치에 부착된 충전이 끝난 카트리지

   를 사용하여 도장을 헹하는 도장공정과,

   상기 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 상기 도료 충전수단으로부터 인출하는 충전이 끝난 카트리지 인출공정과,

   상기 카트리지 파지수단의 한쪽의 파지구에 의해 충전이 끝난 카트리지를 파지한채의 상태로 다른쪽의 파지구에 의해 상기 도장공정에서 사용된 사용이 끝난의 빈 카트리지를 상기 도장장치로부터 떼어 내는 빈 카트리지 분리공정과,

   상기 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 빈 카트리지를 파지한 채의 상태로 한쪽의 파지구에 의해 인출된 충전이 끝난 카트리지를 상기 도장장치에 부착하는 충전이 끝난 카트리지 부착공정과,

   상기 카트리지 파지수단의 다른쪽의 파지구에 의해 떼어 내어진 빈 카트리지

   를 상기 도료 충전수단에 되돌리는 빈 카트리지 복귀공정으로 이루어지는 자동도장

   방법.
2. 도장영역에 설치된 도장작업기와,

   상기 도장작업기에 설치되고 각 색상마다 별개의 카트리지를 교환하면서 상기 카트리지를 부착한 상태에서 도장을 행하는 1개의 도장장치와,

   상기 도장장치와의 사이에서 빈 카트리지와 도료가 충전된 충전이 끝난 카트

   리지와의 교환을 행하는 카트리지 교환장치를 구비하여 이루어지는 자동도장장치에

   있어서,

   상기 카트리지 교환장치는, 각 색상마다의 카트리지를 별개로 지지하여 상기

   카트리지에 대응하는 도료를 충전하는 각 색상마다의 도료 충전수단과,

   상기 도료 충전수단의 위쪽 위치에 배치되고, 상기 카트리지를 서로 다른 3

   축 방향으로 이동하는 카트리지 이동수단과,

   상기 카트리지 이동수단에 설치되고 상기 도장장치와 상기 도료 충전수단과

   의 사이에서 상기 카트리지를 파지하고, 상기 도장장치와 도료충전수단에 대하여 카트리지를 부착하고, 분리하는 카트리지 파지수단에 의해 구성하여 이루어지는 자동도장장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 도장장치는 상기 카트리지 파지수단을 사용하여 상기 카트리지가 교환가능하게 부착되는 카트리지 부착부재와,

   상기 카트리지 부착부재에 부착된 카트리지로부터 공급되는 도료를 무화하는회전무화헤드를 구비한 도장기에 의해 구성하여 이루어지는 자동도장장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 카트리지는, 도료가 충전되는 봄베와,

   상기 봄베의 축방향으로 신장되어 도료의 충전과 공급을 행하는 피드튜브에 의해 구성되고,

   상기 도료 충전수단은 카트리지의 봄베내에 피드튜브의 선단으로부터 도료를

   충전하는 구성으로 하여 이루어지는 자동도장장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 카트리지는, 도료가 충전되는 봄베와,

   상기 봄베의 축방향으로 신장되어 도료의 충전과 공급을 행하는 피드튜브에 의해 구성되고,

   상기 도료 충전수단은, 상기 카트리지의 피드튜브가 삽입되는 피드튜브 삽입

   구멍이 축방향으로 신장하여 설치된 각 색상마다의 충전대와,

   상기 피드튜브 삽입구멍보다도 안쪽부분에 위치하여 상기 각 충전대에 각각 설치되고 상기 피드튜브의 선단을 도료 공급유로에 연통하여 접속하는 접속부재에 의해 구성하여 이루어지는 자동도장장치.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 카트리지 이동수단은 상기 카트리지 파지수단을 전후방향 또는 좌우방향으로 이동하는 제 1 이동기구와,

   상기 제 1 이동기구에 설치되고, 상기 카트리지 파지수단을 좌우방향 또는

   전후방향으로 이동하는 제 2 이동기구와,

   상기 제 2 이동기구에 설치되어 상기 카트리지 파지수단을 상하방향으로

   이동하는 제 3 이동기구로 구성되고,

   상기 카트리지 파지수단은 제 3 이동기구에 부착하여 이루어지는 자동도장장

   치.
7. 제 2항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 카트리지 파지수단은 동시에 2개의 카트리지를 파지하기 위하여 병설된

   2개의 파지구로 구성되어 이루어지는 자동도장장치.
8. 제 2항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 카트리지 이동수단과 카트리지 파지수단과의 사이에는 상기 카트리지

   파지수단이 카트리지에 접촉하였을 때 상기 카트리지 파지수단이 카트리지 이동수

   단에 대하여 변위하는 것을 허용하는 완충수단을 설치하여 이루어지는 자동도장장

   치.
9. 제 2항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 카트리지 교환장치에 의한 카트리지 교환위치의 근방에는 카트리지를 교환할 때 상기 도장장치를 세정하는 세정수단을 설치하여 이루어지는 자동도장장치.