KR101021894B1

KR101021894B1 - 에어 무화형 도장 장치

Info

Publication number: KR101021894B1
Application number: KR1020097013145A
Authority: KR
Inventors: 도시오 온다
Original assignee: 에이비비 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2011-03-17
Also published as: CN101610852B; CN101610852A; EP2116309A4; JPWO2008096501A1; US8157190B2; WO2008096501A1; KR20090084959A; EP2116309B1; JP4955709B2; EP2116309A1; US20100001099A1

Abstract

뒤쪽의 카트리지 장착부(5)로부터 앞쪽으로 연장하여 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)이 설치된 본체 부재(2)와, 본체 부재(2)의 앞쪽에서 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 제2 세정 유체 통로(15)를 전환하는 통로 전환 기구(11)와, 통로 전환 기구(11)의 앞쪽의 분무 노즐(22)과, 카트리지 장착부(5)에 장착하는 도료 카트리지(30)에 의해 구성한다. 통로 전환 기구(11)를 도장 위치로 전환하면, 제1 및 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6, 14)이 연통되고, 도료 카트리지(30)를 삽입함으로써 도장 작업을 행할 수 있다. 한편, 통로 전환 기구(11)를 세정 위치로 전환한 때에는, 제1 및 제2 세정 유체 통로(9, 15)가 연통되고, 분무 노즐(22)에 세정 유체를 공급할 수 있다.

도료 노즐, 에어 노즐, 분무 노즐, 도료 카트리지, 세정 유체

Description

에어 무화형 도장 장치 {AIR ATOMIZING TYPE COATING APPARATUS}

본 발명은 예를 들면 도료 노즐로부터 분출된 도료를 에어 노즐로부터 분출되는 에어에 의해 무화하여 도장하는 에어 무화형 도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 차체, 가구, 전기 제품 등의 피도장물의 도장면(塗裝面) 중에서 큰 도장면을 도장하는 경우에는, 큰 분무 패턴을 형성할 수 있는 회전 무화 헤드형 도장 장치가 사용된다. 한편, 작은 도장면 또는 미세한 요철 형상의 도장면을 도장하는 경우에는, 분무한 도료 입자의 직진성이 높고, 작은 분무 패턴을 형성할 수 있는 에어 무화형 도장 장치(에어 분무기)가 사용된다.

이 에어 무화형 도장 장치는, 대략적으로, 도장용 로봇의 아암 선단에 장착되는, 파지되는 본체 부재와, 이 본체 부재의 앞쪽에 설치되고, 도료를 분출하는 도료 노즐과, 상기 도료 노즐로부터 분출되는 도료를 무화하는 무화 에어를 분출하는 에어 노즐을 갖는 에어 무화형의 분무 수단과, 이 분무 수단을 향해 도료가 유통하는 도료 통로에 의해 구성되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 : 일본 특허출원 공개 1989-317563호 공보 참조).

그리고, 도장을 행하는 경우에는, 색교체 밸브 장치와 도장 장치의 사이를 도료 배관으로 접속하고, 이 도료 배관을 통하여 분무 수단에 도료를 공급한다. 이로써, 분무 수단으로부터 분출된 도료를 무화 에어로 무화하고, 피도장물에 도장할 수 있다. 한편, 색교체 작업을 행하는 경우에는, 도료 배관에 잔류된 이전 색상의 도료를 배출하는 동시에, 이 도료 배관과 분무 수단에 부착된 도료를 세정 유체를 사용하여 세정한다.

한편, 에어 무화형 도장 장치로는, 피도장물에 대한 도료의 도료 착색 효율을 높이기 위해, 도전성 도료에 고전압을 인가하여 피도장물 사이에 전기력선을 형성하고, 이 전기력선에 따라 도료 입자를 비행시키는 정전 도장 장치로서 구성한 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 : 일본 특허출원 공개 1995-194998호 공보 참조).

여기서, 도료 배관을 유통하는 수성 도료, 메탈릭 도료 등의 도전성 도료에 직접적으로 고전압을 인가한 경우에는, 도료 배관 내의 도료를 따라 고전압이 어스 측에 누설하여 버린다. 따라서, 특허 문헌 2에 의한 에어 무화형 도장 장치에서는, 예를 들면, 분무 수단의 선단에 전극을 설치하여 전방에 코로나 방전 영역을 형성하고, 분무한 도료 입자를 코로나 방전 영역을 통과시킴으로써, 도료에 고전압을 간접적으로 인가하고 있다.

그런데, 전술한 특허 문헌 1에 의한 에어 무화형 도장 장치에서는, 색교체 작업을 행하는 경우에, 길이가 긴 도료 배관에 잔류된 이전 색상의 도료를 배출한 후에, 이 도료 배관의 전체 길이에 걸쳐 부착된 도료와 분무 수단에 부착된 도료를 세정 유체를 사용하여 세정할 필요가 있다. 이 때문에, 많은 도료를 폐기하여야 하므로, 세정 작업에 소비되는 작업 시간 및 세정 유체의 양이 많아진다고 하는 문 제가 있다.

또한, 전술한 특허 문헌 2에 의한 에어 무화형 도장 장치에서는, 분무 수단의 선단에 설치한 전극에 의해 코로나 방전 영역을 형성하고, 도료에 고전압을 간접적으로 인가하고 있다. 그러나, 도료에 대하여 고전압을 간접적으로 인가하는 경우에는, 직접적으로 대전시킨 경우와 비교하여, 분무한 모든 도료 입자에 고전압을 안정적으로 인가하는 것이 어렵고, 분무 도료의 도료 착색 효율 또는 도장 마무리가 악화되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 도료 배관을 필요로 하지 않게 하기 위해, 본체 부재에 대하여 도료가 채워진 도료 카트리지를 장착시켜 도장을 행할 수 있도록 한 에어 무화형 도장 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 세정 유체를 에어 무화형의 분무 수단에 공급함으로써, 분무 수단을 효율적으로 세정할 수 있도록 한 에어 무화형 도장 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 에어 무화형의 분무 수단으로부터 분무되는 도료에 직접적으로 고전압을 인가할 수 있고, 도료의 도료 착색 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있는 에어 무화형 도장 장치를 제공하는 것에 있다.

(1) 전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명이 채용하는 에어 무화형 도장 장치는, 뒤쪽에 카트리지 장착부가 설치되는 동시에 앞쪽에 통로 전환 수단 장착부가 설치되고, 상기 카트리지 장착부로부터 상기 통로 전환 수단 장착부를 향하여 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍이 형성된 본체 부재와, 도료를 세정하는 세정 유체를 공급하기 위해 상기 본체 부재에 형성된 제1 세정 유체 통로와, 상기 본체 부재의 통로 전환 수단 장착부에 장착되고, 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 동축으로 연통되는 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍과 상기 제1 세정 유체 통로에 연통되는 제2 세정 유체 통로를 가지며, 이들 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍과 제2 세정 유체 통로가 선택적으로 전환되는 통로 전환 수단과, 상기 통로 전환 수단의 앞쪽에 장착되고, 도료를 분출하는 도료 노즐과 상기 도료 노즐로부터 분출된 도료를 무화하는 무화 에어를 분출하는 에어 노즐에 의해 구성된 에어 무화형의 분무 수단과, 도료를 축적하는 탱크부와 상기 탱크부로부터 전방을 향하여 돌출 설치된 피드 튜브를 가지며, 상기 피드 튜브가 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍으로부터 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 삽통되는 동시에 상기 탱크부가 상기 카트리지 장착부에 장착되는 도료 카트리지를 포함한다.

이와 같이 구성함으로써, 도장 작업을 행하는 경우에는, 통로 전환 수단을 조작하고, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 동축으로 연통시킨다. 이 상태에서, 도료 카트리지의 피드 튜브를, 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍으로부터 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 삽입 통과시키고, 탱크부를 본체 부재의 카트리지 장착부에 장착한다.

이와 같이 도장의 준비를 할 수 있으면, 탱크부 내의 도료를 피드 튜브를 통해 상기 피드 튜브의 선단으로부터 토출(吐出)한다. 이로써, 분무 수단은 도료 노즐로부터 도료를 분출하는 동시에, 분출된 도료를 에어 노즐에 의한 무화 에어에 의해 무화할 수 있고, 미립화한 도료에 의해 피도장물을 도장할 수 있다.

다음에, 도료를 색교체하는 경우에는, 먼저 이전 색상의 도료의 세정 작업을 행한다. 이 세정 작업에서는, 본체 부재로부터 도료 카트리지를 뽑아 떼어낸다. 그리고, 통로 전환 수단을 조작하고, 제2 세정 유체 통로를 제1 세정 유체 통로에 연통시킨다. 이 상태에서, 제1 세정 유체 통로 및 제2 세정 유체 통로를 통해 세정 유체를 공급한다.

여기서, 도료 카트리지를 떼어냄으로써 도료 통로를 이루는 피드 튜브도 함께 떼어지고 있기 때문에, 이전 색상의 도료는 분무 수단에만 부착되어 있어, 세정 작업에서는 분무 수단만을 세정하면 된다. 그리고, 각각의 세정 유체 통로로부터의 세정 유체는 분무 수단을 향해 힘차게 공급될 수 있고, 분무 수단의 내면에 부착된 도료를 내부로부터 세정할 수 있다.

또한, 세정 작업이 종료되면, 다음 색상의 도료가 채워진 다른 도료 카트리지를 사용하여 다음 색상의 도장 작업을 행한다. 이를 위해, 통로 전환 수단을 조작하고, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 동축으로 연통시키고, 전술한 다른 도료 카트리지를 본체 부재의 카트리지 장착부에 장착한다. 이로써, 다음 색상의 도장을 행할 수 있다.

이 결과, 에어 무화형의 분무 수단이 설치된 본체 부재에 대해, 도료 카트리지를 장착시켜 도장을 행할 수 있고, 색교체 작업 등의 작업 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다. 또한, 도료 카트리지를 사용한 도료의 공급 방식을 적용함으로써, 세정 작업을 행할 때에는 분무 수단만을 세정하면 되므로, 세정 시간의 단축, 세정 유체의 사용량의 감소 등을 도모할 수 있다.

또한, 도료 카트리지를 사용한 경우, 도료 배관 등은 불필요하게 되기 때문에, 상기 도료 카트리지는 어스 전위에 대하여 절연시킨 상태로 유지할 수 있어, 도료에 직접적으로 고전압을 인가하여도, 도료를 따라 고전압이 누설하지 않는다. 그러므로, 도료 카트리지를 사용함으로써, 분무 수단으로부터 분출하는 도료에 직접적으로 고전압을 인가할 수 있다. 이로써, 에어 무화형의 분무 수단을 구비한 도장 장치에서도, 분무 수단으로부터 분무된 모든 도료 입자에 고전압을 안정적으로 인가할 수 있고, 도료의 도료 착색 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다.

(2) 또한, 본 발명에 의하면, 상기 통로 전환 수단은, 상기 본체 부재의 상기 통로 전환 수단 장착부에 장착되는 밸브 케이스와, 상기 밸브 케이스에 회전 가능하게 설치되어 상기 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍과 상기 제2 세정 유체 통로가 형성된 밸브체와, 상기 밸브체를 회전 동작시키는 액츄에이터를 포함한다.

이로써, 도장 작업과 세정 작업을 전환하는 경우에는, 액추에이터에 의해 밸브체를 회전시킨다. 이로써, 도장 작업시에는, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 동축으로 연통시키는 것이 가능하다. 한편, 세정 작업시에는, 제1 세정 유체 통로에 제2 세정 유체 통로를 연통시키는 것이 가능하다.

(3) 여기서, 상기 (2)항의 경우, 상기 통로 전환 수단의 상기 밸브체는 구형상의 볼 밸브체로서 형성되며, 상기 밸브체에는 직경 방향으로 관통된 상기 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍과 반경 방향으로 연장된 상기 제2 세정 유체 통로를 T 자형으로 교차하여 설치하는 구성으로 할 수 있다.

이로써, 도장 작업시에는, 통로 전환 수단의 밸브체를 회전시키고, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 동축으로 연통시킨다. 이때, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍은, 밸브체를 관통하여 형성되어 있으므로, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 삽입한 도료 카트리지의 피드 튜브는, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 통해 그 선단부를 분무 수단에 접속할 수 있다.

한편, 세정 작업시에는, 제1 세정 유체 통로에 제2 세정 유체 통로를 연통시킨다. 이때, 밸브체는 제2 세정 유체 통로와 직경 방향의 반대측이 폐쇄되어 있기 때문에, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 차단할 수 있다. 이로써, 제1 세정 유체 통로로부터 공급되는 세정 유체는, 그 전량을 제2 세정 유체 통로측에 공급할 수 있고, 분무 수단을 효율적으로 세정할 수 있다.

(4) 또한, 상기 (2)항의 경우, 상기 통로 전환 수단의 상기 액츄에이터는, 상기 본체 부재에 장착되고, 상기 밸브체에 설치된 밸브 축을 회전시키는 구성으로 할 수 있다.

이로써, 액츄에이터는 본체 부재를 이용하여 장착할 수 있다. 또한, 액츄에이터는 밸브 축을 통하여 밸브체를 회전시킬 수 있다.

(5) 한편, 본 발명에 의하면, 상기 통로 전환 수단의 상기 밸브 케이스에는, 상기 제1 세정 유체 통로로부터 공급되는 세정 유체가 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍으로 유출하는 것을 방지하기 위해, 상기 밸브체의 외주를 밀봉(sealing)하는 밸브 시트 부재를 설치하는 구성으로 한다.

이로써, 통로 전환 수단의 밸브 케이스에는, 밸브체의 외주를 밀봉하는 밸브 시트 부재를 설치하고 있으므로, 제1 세정 유체 통로로부터 공급되는 세정 유체가 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍으로 유출하는 것을 방지할 수 있고, 모든 세정 유체를 분무 수단측에 공급할 수 있다.

(6) 또한, 본 발명에 의하면, 상기 제1 세정 유체 통로의 도중에는, 세정 유체 공급원으로부터 공급되는 세정 유체를 상기 통로 전환 수단측의 유로와 외부의 폐액 탱크측의 유로로 전환하는 세정 유체 유로 전환 밸브를 설치하는 것이 가능하다.

따라서, 분무 수단을 세정하는 경우, 세정 유체 유로 전환 밸브는, 세정 유체 공급원으로부터 공급되는 세정 유체가 통로 전환 수단측으로 흐르도록 유로를 전환한다. 이로써, 세정 유체를 통로 전환 수단을 통하여 분무 수단에 공급할 수 있고, 상기 분무 수단을 세정할 수 있다.

또한, 세정 작업의 후에는, 세정 유체로서 세정 에어를 공급하고, 제1 세정 유체 통로와 제2 세정 유체 통로에 잔류하는 세정 액체를 제거할 필요가 있다. 여기서, 세정 액체가 물 등의 휘발성이 낮은 액체인 경우, 세정 작업의 시간 내에 세정 액체를 제거(건조)할 수 없는 우려가 있다. 이와 같이, 각각의 세정 유체 통로에 세정 액체가 잔류하여 있으면, 예를 들면 도료에 고전압을 직접적으로 인가한 경우, 잔류된 세정 액체를 따라 고전압이 누설하여 버린다.

그래서, 세정 액체가 물 등인 경우에는, 분무 수단의 세정 종료 후에, 세정 유체 유로 전환 밸브를, 세정 유체 공급원으로부터 공급되는 세정 에어가 폐액(廢液) 탱크측에 흐르도록 유로를 전환한다. 이로써, 세정 작업이 종료되고, 카트리지의 장착 작업 또는 도장 작업을 행하고 있는 동안에서도, 세정 에어를 세정 유체 통로로부터 폐액 탱크에 계속 흘릴 수가 있어, 세정 액체를 확실하게 제거(건조)할 수 있다. 따라서, 세정 유체 통로를 건조 상태로 유지하고 것이 가능하므로, 카트리지로부터 토출된 도료에 고전압을 직접적으로 인가할 수 있고, 도료의 도료 착색 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다.

(7) 또한, 본 발명에서는, 상기 통로 전환 수단의 외주측을 덮는 커버를 설치하고, 상기 통로 전환 수단은 상기 커버를 이용하여 상기 본체 부재의 통로 전환 수단 장착부에 장착 및 분리 가능하게 장착되는 구성으로 된다.

이로써, 통로 전환 수단은 커버에 의해 덮어져 보호될 수 있다. 또한, 이 커버를 이용하여 통로 전환 수단을 본체 부재의 통로 전환 수단 장착부에 장착 및 분리 가능하게 장착할 수 있으므로, 적은 부품수 및 작업 공정수로 통로 전환 수단을 교환할 수 있다.

(8) 또한, 본 발명에 의하면, 상기 통로 전환 수단의 상기 밸브 케이스에는, 상기 본체 부재의 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍과 동축으로 배치되고 상기 피드 튜브의 선단이 삽입되는 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍을 구비한 돌출관을 설치하고; 상기 분무 수단을 구성하는 상기 도료 노즐은, 상기 통로 전환 수단의 앞쪽에 장착된 도료 노즐 본체와, 상기 도료 노즐 본체의 뒤쪽에 위치하여 상기 돌출관이 삽입되는 돌출관 수용 구멍과, 상기 도료 노즐 본체의 앞쪽에 형성되고 상기 돌출관에 토출된 도료를 분출하는 도료 분출 구멍을 포함하고; 상기 에어 노즐은, 상기 도료 노즐 본체의 외주측에 배치되고 리테이너 링을 통하여 상기 통로 전환 수단에 장착되는 에어 노즐 본체와, 상기 에어 노즐 본체에 상기 도료 노즐 본체의 도료 분출 구멍을 에워싸며 형성된 무화 에어 분출 구멍과, 상기 무화 에어 분출 구멍보다 직경 방향의 외측에 대향하여 설치된 혼부에 형성된 패턴 에어 분출 구멍을 포함한다.

이로써, 도료 카트리지의 피드 튜브를 각각의 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 삽입했을 때에는, 상기 피드 튜브의 선단을 밸브 케이스에 설치한 돌출관 내의 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍에 삽입할 수 있다. 따라서, 도료 카트리지 내의 도료를 주위에 흘리는 일 없이 돌출관으로부터 도료 노즐에 토출할 수 있다.

또한, 에어 노즐은, 도료 노즐에 대하여 리테이너 링을 사용하여 간단하게 장착할 수 있다. 또한, 무화 에어 분출 구멍은, 도료 노즐의 도료 분출 구멍으로부터 분출되는 도료를 무화할 수 있다. 또한, 패턴 에어 분출 구멍은, 무화 에어 분출 구멍에 의해 무화된 도료 입자를 원하는 분무 패턴으로 성형할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치를 도장용 로봇에 장착한 상태로 나타내는 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치를 나타낸 종단면도이다.

도 3은 에어 무화형 도장 장치를 도료 카트리지를 떼어낸 상태로 나타내는 종단면도이다.

도 4는 도료 카트리지를 유닛으로 나타내는 종단면도이다.

도 5는 도 2 중의 통로 전환 기구, 분무 노즐 등을 확대하여 나타내는 주요부 확대 종단면도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치의 전체 구성을 모식적으로 나타낸 모식 구성도이다.

도 7은 도장 장치의 앞쪽 부분을 도장 상태로 나타내는 주요부 확대 종단면도이다.

도 8은 도장 장치의 앞쪽 부분을 세정 상태로 나타내는 주요부 확대의 종단면도이다.

도 9는 에어 실린더에 의해 볼 밸브체를 도장 위치로 전환한 상태를 나타낸 외관 사시도이다.

도 10은 에어 실린더에 의해 볼 밸브체를 세정 위치로 전환한 상태를 나타낸 외관 사시도이다.

도 11은 볼 밸브체를 도장 위치로 전환한 상태를 도 5 중의 화살표 XI-XI 방향으로부터 본 주요부 확대 종단면도이다.

도 12는 볼 밸브체를 세정 위치로 전환한 상태를 도 11과 동일한 위치로부터 본 주요부 확대 종단면도이다.

도 13은 밸브 시트 부재를 유닛으로 확대하여 나타내는 외관 사시도이다.

도 14는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치의 타이밍 차트이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치의 전체 구성을 나타낸 회로도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치를 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 이 제1 실시형태에서는, 도료가 물을 용제로 하는 수성 도료이며, 주로 세정 유체로서 물과 에어를 사용하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1에서, 도면부호 "1"은 제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치를 나타내고 있다(이하, 도장 장치(1)라 함). 이 도장 장치(1)는 분출된 도료를 향해 에어를 분사함으로써 도료를 무화하여 도장하는 것으로, 후술하는 도장용 로봇(43)에 장착되어 있다. 또한, 도장 장치(1)는, 후술하는 도료 카트리지(30)가 교환되어 장착되는 동시에, 유통하는 도료에 대하여 직접적으로 고전압을 인가하는 직접 대전 방식의 정전 도장 장치로서 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 도장 장치(1)는, 대략적으로, 후술하는 본체 부재(2), 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6, 14, 16), 세정 유체 통로(9, 15), 통로 전환 기구(11), 세정 유체 유로 전환 밸브(19), 커버통(20), 장착통(21), 분무 노즐(22), 도료 카트리지(30) 등에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "2"는 도장용 로봇(43)에 장착되는 본체 부재이다. 이 본체 부재(2)는 도장 장치(1)의 베이스가 되는 부분이며, 도장용 로봇(43)의 손목부(43D)에 장착되어 있다. 그리고, 본체 부재(2)는, 대략적으로, 후술하는 하우징(3), 앞 부분 본체(4) 등에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "3"은 본체 부재(2)를 구성하는 하우징이며, 이 하우징(3)은, 후술하는 도장용 로봇(43)의 손목부(43D)에 장착된 대략 원기둥형의 홀더부(3A)와, 이 홀더부(3A)의 선단측에 일체로 설치된 헤드부(3B)를 구비하고 있다. 또한, 헤드부(3B)는, 축선 O1-O1을 갖고 전후 방향으로 연장된 원기둥체로서 형성되고, 그 뒤쪽(도 2 중의 우측)에는, 후술하는 카트리지 장착부(5)가 오목 원통형으로 형성되어 있다.

한편, 헤드부(3B)의 앞쪽에는, 짧은 길이의 통부(3C)가 일체로 돌출되고, 이 통부(3C)의 내주측은, 앞 부분 본체(4)가 결합되는 오목 형상의 결합부(3D)로 되어 있다. 또한, 통부(3C)의 외주측에는, 후술하는 장착통(21)에 나사 결합하는 나사부(3E)가 새겨져 형성되어 있다. 또한, 헤드부(3B)의 뒤쪽에는, 카트리지 장착부(5)의 저부에 위치하여 후술하는 도료 카트리지(30)의 급속 조인트(35)가 접속하는 암컷 접속부(3F)가 형성되어 있다.

도면부호 "4"는 하우징(3)의 앞쪽에 장착된 앞 부분 본체이며, 이 앞 부분 본체(4)는 계단식 원기둥형으로 형성되고, 후부가 하우징(3)의 결합부(3D) 내에 일체로 끼워 맞추어져 있다. 또한, 앞 부분 본체(4)의 앞면은, 후술하는 통로 전환 기구(11)를 장착하기 위한 통로 전환 수단 장착부를 이루는 통로 전환 기구 장착 부(4A)로 되어 있다. 또한, 앞 부분 본체(4)의 중심부(축선 O1-01)에는, 후술하는 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)의 일부가 축방향으로 연장하여 형성되어 있다. 또한, 앞 부분 본체(4)에는, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)을 에워싸는 상태로, 후술하는 통로 전환 기구(11)의 에어 실린더(18)를 수용하는 실린더 수용 구멍(4B)과, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)를 수용하는 전환 밸브 수용 구멍(4C)이 원형의 공간으로서 형성되어 있다.

도면부호 "5"는 본체 부재(2)에 설치된 카트리지 장착부이다. 이 카트리지 장착부(5)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하우징(3)의 헤드부(3B)의 뒤쪽에 오목 원통형으로 형성되어 있다. 그리고, 카트리지 장착부(5)는, 후술하는 도료 카트리지(30)의 탱크부(31)를 장착 및 분리 가능하게 장착하는 것이 가능하다.

도면부호 "6"은 본체 부재(2)에 설치된 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍이다. 이 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)은, 후술하는 도료 카트리지(30)의 피드 튜브(33)가 삽입된다. 여기서, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)은, 하우징(3)으로부터 앞 부분 본체(4)를 축방향으로 관통하여 설치되며, 하우징(3)의 뒤쪽으로는 카트리지 장착부(5)에서 개구되고, 앞쪽으로는 앞 부분 본체(4)의 통로 전환 기구 장착부(4A)에서 개구되어 있다. 또한, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)은, 하우징(3)의 카트리지 장착부(5)로부터 앞 부분 본체(4)의 통로 전환 기구 장착부(4A)를 향해 축선 O1-O1 상에 형성되어 있다.

도면부호 "7"은 본체 부재(2)의 하우징(3)에 설치된 하우징측 압출 액체 통로이다. 이 압출 액체 통로(7)는 후술하는 도료 카트리지(30)를 구성하는 탱크 부(31)의 압출 액체 수용실(31B)에 압출 액체를 공급한다. 그리고, 하우징측 압출 액체 통로(7)는, 일단이 압출 액체 공급 장치(도시하지 않음)에 접속되고, 타단이 하우징(3)에 형성된 암컷 접속부(3F)의 저부에 개구되어 있다.

도면부호 "8"은 하우징(3)의 헤드부(3B)에 설치된 압출 액체 밸브이다. 이 압출 액체 밸브(8)는 평상시에는 압출 액체 통로(7)를 차단하고, 후술하는 도료 카트리지(30)를 구성하는 탱크부(31)의 압출 액체 수용실(31B)에 대한 압출 액체의 공급을 정지시키고 있다. 한편, 파일럿 에어가 공급되었을 때는, 밸브를 개방하여 압출 액체 수용실(31B)에 대하여 압출 액체의 공급을 행한다.

도면부호 "9"는 본체 부재(2)에 설치된 제1 세정 유체 통로를 나타내고 있다(도 6 및 도 7을 참조). 이 세정 유체 통로(9)는, 후술하는 분무 노즐(22)에 부착된 도료를 세정하는 세정 유체로서 물 등의 세정 액체와 세정 에어를 공급한다. 여기서, 제1 세정 유체 통로(9)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 후술하는 세정 유체 선택 밸브(38)를 통하여 세정 유체원 장치(37)에 접속되어 있다. 그리고, 제1 세정 유체 통로(9)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 세정 유체 선택 밸브(38)로부터의 세정 류체가 세정 유체 유로 전환 밸브(19)를 향해 유통하는 상류측 공급로(9A)와, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)로부터 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스(12)를 향해 세정 유체를 유통시키는 하류측 공급로(9B)와, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)로부터 외부의 폐액 탱크(10)를 향해 세정 유체를 유출시키는 배출로(9C)에 의해 구성되어 있다.

다음에, 본체 부재(2)의 앞쪽에 설치된 통로 전환 수단으로서의 통로 전환 기구(11)에 대하여 설명한다.

도면부호 "11"은 통로 전환 수단으로서의 통로 전환 기구를 나타내고, 이 통로 전환 기구(11)는, 후술하는 도장 위치(도 5 및 도 7에 나타낸 위치)에서 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)에 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)을 연통시키고, 세정 위치(도 8에 나타낸 위치)에서 제1 세정 유체 통로(9)에 제2 세정 유체 통로(15)를 연통시킨다. 또한, 통로 전환 기구(11)는, 후술하는 커버통(20) 및 장착통(21)을 이용하여 본체 부재(2)측에 장착 및 분리 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 통로 전환 기구(11)는, 대략적으로, 후술하는 밸브 케이스(12), 볼 밸브체(13), 밸브 시트 부재(17), 에어 실린더(18)에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "12"는 앞 부분 본체(4)의 통로 전환 기구 장착부(4A)에 장착된 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스이며, 이 밸브 케이스(12)는 축선 01-01을 중심으로 한 계단식 원통체로서 형성되어 있다. 즉, 밸브 케이스(12)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 뒤쪽에 위치하는 큰 직경의 통부(12A)와 앞쪽에 위치하는 작은 직경의 통부(12B)에 의해 계단식 원통형으로 형성되어 있다. 또한, 큰 직경의 통부(12A) 내의 중심부에는, 구면 형상의 저부를 가진 밸브체 수용 구멍(12C)이 형성되고, 외측 가까이에서 앞 부분 본체(4)의 실린더 수용 구멍(4B)에 대응하는 위치에는, 로드 이동 구멍(12D)이 형성되어 있다.

또한, 앞쪽에 위치하는 작은 직경의 통부(12B)의 외주측에는, 후술하는 리테이너 링(25)이 나사 결합하는 나사부(12E)가 새겨져 형성되어 있다. 한편, 작은 직경의 통부(12B)의 내주측에는, 후술하는 도료 노즐(23)의 기단측이 나사 결합하 는 작은 직경의 내측 나사통(12F)이 형성되어 있다.

또한, 밸브 케이스(12)의 내측 나사통(12F)의 내측에는, 후술하는 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 동축이 되는 위치에 돌출관(12G)이 앞쪽을 향해 돌출되어 있다. 또한, 돌출관(12G)은 후술하는 도료 노즐(23)을 향해 도료를 토출하며, 그 내부는 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)으로 되어 있다.

또한, 밸브 케이스(12)에는, 제1 세정 유체 통로(9)의 일부를 구성하는 유체 통로(12H)가 설치되어 있다. 이 유체 통로(12H)는, 제1 세정 유체 통로(9)의 하류측 공급로(9B)와 밸브체 수용 구멍(12C)에 각각 개구되어 있다.

도면부호 "13"은 밸브 케이스(12)의 밸브체 수용 구멍(12C) 내에 회전 가능하게 수용된 볼 밸브체이며, 이 볼 밸브체(13)는 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 구체 형상으로 형성되어 있다. 또한, 볼 밸브체(13)에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 그 중심점을 통과하는 선 O2-O2 상에서, 직경 방향의 반대측에 위치하여 큰 직경의 밸브 축(13A)과 작은 직경의 밸브 축(13B)이 일체로 장착되어 있다. 이 큰 직경의 밸브 축(13A)은 로드 이동 구멍(12D)측에 배치되고, 작은 직경의 밸브 축(13B)은 제1 세정 유체 통로(9)의 하류측 공급로(9B)측, 즉 유체 통로(12H)측에 배치되어 있다.

즉, 큰 직경의 밸브 축(13A)과 작은 직경의 밸브 축(13B)은, 그 중심선 O2-O2가 축선 O1-O1에 대하여 직교하도록 배치되고, 밸브 케이스(12)에 각각 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 큰 직경의 밸브 축(13A)의 선단측에는, 로드 이동 구멍(12D) 내에 위치하여, 후술하는 로드(18C)와 연결되는 레버(13C)가 장착되어 있다. 그리고, 볼 밸브체(13)에는, 후술하는 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 제2 세정 유체 통로(15)가 설치되어 있다.

도면부호 "14"는 볼 밸브체(13)에 설치된 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍이다. 이 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)은, 중심선 O2-O2와 직교하도록 볼 밸브체(13)의 중심 위치를 통하여 직경 방향으로 관통하고 있다. 그리고, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)은, 볼 밸브체(13)가 도 11에 나타낸 도장 위치로 전환된 때에, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)과 동축으로 연통되는 것이 가능하다. 이 전환 상태에서는, 도료 카트리지(30)의 피드 튜브(33)를 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6) 및 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)에 삽입하고, 선단부를 후술하는 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)에 끼워넣는 것이 가능하다.

도면부호 "15"는 볼 밸브체(13)에 설치된 제2 세정 유체 통로이고, 이 세정 유체 통로(15)는, 볼 밸브체(13)의 중심 위치에서 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 연통되어 있다. 또한, 제2 세정 유체 통로(15)는, 중심선 O2-O2와 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)에 직교한 대략 반경 분의 길이를 가진 바닥이 있는 구멍으로서 형성되어 있다. 즉, 제2 세정 유체 통로(15)는, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 T 자형으로 교차하도록 반경 방향으로 연장되어 있다.

또한, 제2 세정 유체 통로(15)는, 제1 세정 유체 통로(9)의 하류측 공급로(9B)와 연통하기 위한 연통로(15A)를 볼 밸브체(13)에 가지고 있다. 이 연통로(15A)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 볼 밸브체(13)를 세정 위치로 회전시킬 때, 제1 세정 유체 통로(9)의 하류측 공급로(9B)의 일부를 이루는 밸브 케이스(12)의 유체 통로(12H)와 대략 동축으로 연통되는 위치에 배치되어 있다. 이로써, 연통로(15A)는, 제1 세정 유체 통로(9)로부터 공급되는 세정 유체를 제2 세정 유체 통로(15)에 확실하게 유지한 채로 유입시킬 수 있다.

도면부호 "16"은 밸브 케이스(12)의 돌출관(12G) 내에 설치된 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍이다. 이 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)과 동축으로(축선 O1-O1 상에) 배치되어 있다. 그리고, 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)은, 도료 카트리지(30)의 피드 튜브(33)의 선단이 액밀(液密)하게 삽입된다.

도면부호 "17"은 밸브 케이스(12)의 밸브체 수용 구멍(12C)의 개구측에 설치된 원환형의 밸브 시트 부재를 나타내고 있다. 이 밸브 시트 부재(17)는, 제1 세정 유체 통로(9)로부터 공급되는 세정 유체가 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)으로 유출되는 것을 방지한다. 또한, 밸브 시트 부재(17)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 앞 부분 본체(4)측에 위치하는 금속 재료 등으로 이루어지는 베이스 부재(17A)와, 이 베이스 부재(17A)의 앞면에 일체로 고착되고 예를 들면 탄성을 갖는 고분자 수지 재료를 사용하여 시트형으로 형성된 밀봉부(17B)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 밸브 시트 부재(17)는 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)의 주위에 배치되고, 밀봉부(17B)의 내주측을 볼 밸브체(13)의 외주면에 밀착시켜 기액밀(氣液密)하게 밀봉하고 있다.

도면부호 "18"은 본체 부재(2)에 설치되어 통로 전환 기구(11)의 액츄에이터를 이루는 에어 실린더이며, 이 에어 실린더(18)는 왕복 이동하는 사이에 볼 밸브 체(13)를 대략 90도의 각도로 회전 동작한다. 또한, 에어 실린더(18)는, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 앞 부분 본체(4)의 실린더 수용 구멍(4B)에 설치되어 있다. 또한, 에어 실린더(18)는, 대략적으로, 실린더 수용 구멍(4B)에 끼워 넣어진 실린더 케이스(18A)와, 이 실린더 케이스(18A) 내에 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 끼워 넣어진 피스톤(18B)과, 기단측이 이 피스톤(18B)에 장착되고 선단측이 실린더 케이스(18A)로부터 돌출되어 볼 밸브체(13)의 레버(13C)에 접속된 로드(18C)와, 상기 피스톤(18B)을 통하여 로드(18C)를 축소 측으로 가압하는 스프링 부재(18D)에 의해 구성되어 있다.

그리고, 에어 실린더(18)는 평상시에는 스프링 부재(18D)에 의해 로드(18C)가 가장 축소된 상태에 있고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 볼 밸브체(13)는 화살표 A 방향으로 회전되어 도장 위치에 있다. 한편, 에어 룸(18E)에 에어를 공급하여 로드(18C)를 신장시켰을 때에는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 볼 밸브체(13)를 화살표 B 방향으로 회전하여 세정 위치로 할 수 있다.

따라서, 통로 전환 기구(11)는, 하우징(3)에 도료 카트리지(30)를 장착하는 도장 작업시에는, 에어 실린더(18)에 의해 볼 밸브체(13)를 화살표 A 방향으로 회전시키고, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)을 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6) 및 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)과 동축으로 연통시킨다. 이로써, 각각의 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6, 14, 16)에 도료 카트리지(30)의 피드 튜브(33)를 삽입할 수 있고, 하우징(3)에 도료 카트리지(30)를 장착할 수 있다.

다음에, 도장 작업에서 후술하는 분무 노즐(22)에 부착된 도료를 세정하는 세정 작업시에는, 에어 실린더(18)에 의해 볼 밸브체(13)를 화살표 B 방향으로 회전시키고, 제2 세정 유체 통로(15)를 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)과 동축으로 연통시킨다. 또한, 제2 세정 유체 통로(15)의 연통로(15A)를, 제1 세정 유체 통로(9)의 하류측 공급로(9B)에 대략 동축으로 연통시킨다. 이로써, 각각의 세정 유체 통로(9, 15)를 통해 공급되는 세정 유체를 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16), 분무 노즐(22) 등에 공급할 수 있다.

도면부호 "19"는 제1 세정 유체 통로(9)의 도중에 위치하여 앞 부분 본체(4)의 전환 밸브 수용 구멍(4C)에 설치된 세정 유체 유로 전환 밸브를 나타내고 있다. 이 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는 상류측 공급로(9A)로부터 공급되는 세정 유체를 하류측 공급로(9B)측 또는 배출로(9C)측으로 전환한다. 그리고, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는, 대략적으로, 전환 밸브 수용 구멍(4C)에 끼워 넣어진 통형 케이스(19A)와, 이 통형 케이스(19A) 내에 축방향으로 슬라이드 이동 가능하게 끼워 넣어진 스풀(19B)과, 이 스풀(19B)을 파일럿 에어 룸(19C)을 향해 가압하는 밸브 스프링(19D)에 의해 구성되어 있다.

또한, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는, 분무 노즐(22)을 세정하는 경우, 파일럿 에어 룸(19C)에 파일럿 에어를 공급하고, 밸브 스프링(19D)에 저항하여 스풀(19B)을 앞쪽으로 변위시킨다. 이로써, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는, 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)와 하류측 공급로(9B)를 접속할 수 있고, 세정 액체와 세정 에어를 통로 전환 기구(11)를 통하여 분무 노즐(22)에 공급하고, 이 분무 노즐(22)을 세정할 수 있다.

여기서, 세정 액체가 물 등의 휘발성이 낮은 액체인 경우, 세정 작업의 시간 내에 세정 액체를 제거(건조)할 수 없다는 우려가 있다. 이와 같이, 제1 세정 유체 통로(9)에 세정 액체가 잔류되어 있으면, 도료에 직접적으로 인가한 고전압이 잔류된 세정 액체를 따라 어스 측에 누설하여 버린다.

그래서, 세정 액체가 물 등인 경우에는, 분무 노즐(22)의 세정 종료 후에, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는 파일럿 에어의 공급을 끊고, 밸브 스프링(19D)에 의해 스풀(19B)을 뒤쪽으로 변위시킴으로써 상류측 공급로(9A)로부터 공급되는 세정 에어를 배출로(9C)를 통하여 폐액 탱크(10)측으로 유출시킨다. 이로써, 세정 작업이 종료되어도, 도료 카트리지(30)의 장착 작업시 및 도장 작업시를 이용하여 세정 에어를 제1 세정 유체 통로(9) 내에서 계속 흐르게 할 수 있어 세정 액체를 확실하게 제거(건조)할 수 있다.

도면부호 "20"은 통로 전환 기구(11)와 앞 부분 본체(4)의 외주측을 덮도록 설치된 커버통이다. 이 커버통(20)은, 앞쪽이 밸브 케이스(12)의 큰 직경의 통부(12A)에 걸어 맞추어지고, 뒤쪽이 하우징(3)의 통부(3C)의 근방에 배치되어 있다. 또한, 도면부호 "21"은 커버통(20)의 후부 외주를 둘러싸도록 설치된 장착통이다. 이 장착통(21)은, 하우징(3)의 통부(3C)에 새겨져 설치된 나사부(3E)에 나사 장착함으로써 커버통(20)과 협동하여 통로 전환 기구(11)를 앞 부분 본체(4)의 통로 전환 기구 장착부(4A)에 장착 및 분리 가능하게 장착할 수 있다. 따라서, 커버통(20)과 장착통(21)은, 본 발명에서, 본체 부재(2)에 통로 전환 기구(11)를 장착 및 분리 가능하게 장착하는 커버의 구체예를 나타내고 있다.

다음에, 통로 전환 기구(11)의 앞쪽에 장착된 분무 수단으로서의 에어 무화형의 분무 노즐(22)에 대하여 설명한다.

도면부호 "22"는 통로 전환 기구(11)의 앞쪽에 장착된 분무 수단으로서의 에어 무화형의 분무 노즐을 나타내고 있다. 이 분무 노즐(22)은, 도료를 무화하면서, 원하는 분무 패턴으로 분출하는 것이다. 그리고, 분무 노즐(22)은, 도료를 분출하는 후술하는 도료 노즐(23)과, 도료 노즐(23)로부터 분출된 도료를 무화하는 무화 에어를 분출하는 에어 노즐(24)에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "23"은 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스(12)의 앞쪽에 장착된 도료 노즐이다. 이 도료 노즐(23)은, 후술하는 도료 카트리지(30)로부터 공급되는 도료를 분출한다. 또한, 도료 노즐(23)은, 기단측이 밸브 케이스(12) 중 나사통(12F)에 나사 장착된 계단식 통형의 도료 노즐 본체(23A)와, 이 도료 노즐 본체(23A) 내의 뒤쪽에 위치하여 밸브 케이스(12)의 돌출관(12G)이 삽입되는 돌출관 수용 구멍(23B)과, 도료 노즐 본체(23A)의 앞쪽에 형성되고, 이 돌출관 수용 구멍(23B)에 토출된 도료를 분출하는 도료 분출 구멍(23C)에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "24"는 도료 노즐(23)을 덮도록 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스(12)의 앞쪽에 장착된 에어 노즐이다. 이 에어 노즐(24)은, 도료 노즐(23)의 도료 분출 구멍(23C)으로부터 분출된 도료를 무화하는 무화 에어와, 패턴을 형성하는 패턴 에어를 분출한다. 또한, 에어 노즐(24)은, 후술하는 리테이너 링(25)을 통하여 밸브 케이스(12)의 작은 직경의 통부(12B)에 장착 및 분리 가능하게 장착되어 있다.

그리고, 에어 노즐(24)은, 도료 노즐 본체(23A)의 외주측과 앞쪽을 덮는 유개(宥蓋) 통형으로 형성되고, 리테이너 링(25)을 통하여 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스(12)에 장착된 에어 노즐 본체(24A)와, 이 에어 노즐 본체(24A)의 앞면 중앙에 개구되고, 도료 노즐(23)의 도료 분출 구멍(23C)이 돌출하는 중앙 개구(24B)와, 이 에어 노즐 본체(24A)의 앞쪽에 위치하여 직경 방향의 대칭 위치에 돌출 설치된 2개의 혼부(24C)와, 이 에어 노즐 본체(24A)의 앞면에 중앙 개구(24B)를 에워싸 형성된 복수 개의 무화 에어 분출 구멍(24D)과, 각각의 무화 에어 분출 구멍(24D)보다 직경 방향의 외측에 위치하여 상기 각각의 혼부(24B)에 대향하도록 경사지게 형성된 복수 개의 패턴 에어 분출 구멍(24E)에 의해 구성되어 있다.

여기서, 에어 노즐(24)은, 중앙 개구(24B) 및 각각의 무화 에어 분출 구멍(24D)으로부터 무화 에어를 분출함으로써 도료 노즐(23)의 도료 분출 구멍(23C)으로부터 분출된 도료를 무화하며, 이와 동시에, 무화한 도료를 향하여 각각의 패턴 에어 분출 구멍(24E)으로부터 패턴 에어를 분사함으로써 도료의 분무 패턴을 타원형 등으로 성형한다.

또한, 도면부호 "25"는 에어 노즐(24)의 외주측에 설치된 리테이너 링이다. 이 리테이너 링(25)은, 에어 노즐 본체(24A)의 외주에 걸어 맞춘 상태로, 밸브 케이스(12)의 작은 직경의 통부(12B)의 외주에 새겨져 설치된 나사부(12E)에 나사 장착함으로써, 에어 노즐(24)을 밸브 케이스(12)의 앞쪽에 장착 및 분리 가능하게 장착한다.

도면부호 "26"은 에어 노즐(24)의 각각의 무화 에어 분출 구멍(24D)에 접속 하여 설치된 무화 에어 통로이다. 이 무화 에어 통로(26)는, 후술하는 무화 에어 밸브(40)를 통하여 무화 에어 공급원(39)에 접속되어 있다. 또한, 도면부호 "27"은 에어 노즐(24)의 각각의 패턴 에어 분출 구멍(24E)에 접속하여 설치된 패턴 에어 통로이다. 이 패턴 에어 통로(27)는, 후술하는 패턴 에어 밸브(42)를 통하여 패턴 에어 공급원(41)에 접속되어 있다.

도면부호 "28"은 하우징(3)의 홀더부(3A)에 설치된 고전압 발생기를 나타내고 있다. 이 고전압 발생기(28)는 예컨대 코크로프트 회로에 의해 구성되며, 전원 장치(도시하지 않음)로부터 공급되는 전압을 예를 들면 -30∼-150kV로 승압시킨다. 그리고, 고전압 발생기(28)의 출력측은 예를 들면 앞 부분 본체(4)에 전기적으로 접속되고, 이에 의해 고전압 발생기(28)는 앞 부분 본체(4)로부터 통로 전환 기구(11) 등을 통하여 도료에 고전압을 직접적으로 인가한다.

도면부호 "29"는, 하우징(3)에 설치되고, 제어 에어 공급원(도시하지 않음)에 접속된 복수 개의 에어 통로를 나타내고 있다. 이들 에어 통로(29)는, 에어 실린더(18), 세정 유체 유로 전환 밸브(19), 도료 밸브(36)를 구동하는 파일럿 에어 등을 공급한다. 그러나, 본 실시형태에서는, 대표적으로 1개의 에어 통로(29)만을 도시하고 있다.

다음에, 본체 부재(2)에 장착 및 분리 가능하게 장착되는 도료 카트리지(30)에 대하여 도 4 등을 참조하여 설명한다.

도면부호 "30"은 본체 부재(2)의 카트리지 장착부(5)에 장착 및 분리 가능하게 장착되는 도료 카트리지(도 1을 참조)를 나타내고 있다. 이 도료 카트리지(30) 는, a색, b색,…, n색의 도료에 대응하도록 복수 개 준비되어 있다. 또한, 도료 카트리지(30)는, 후술하는 도료 충전 장치(44)의 충전대(46)로부터 선택적으로 사용되는 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 도료 카트리지(30)는, 대략적으로, 후술하는 탱크부(31), 피스톤(32), 피드 튜브(33), 도료 밸브(36) 등에 의해 구성되어 있다.

도면부호 "31"은 도료 카트리지(30)의 탱크부이며, 이 탱크부(31)는 축방향의 양단이 폐쇄된 원통형의 용기로서 형성되어 있다. 또한, 탱크부(31) 내에는, 피스트(32)이 축방향으로 변위 가능하게 끼워 넣어져 있다. 이 피스톤(32)은, 탱크부(31) 내를 앞쪽의 도료 수용실(31A)과 뒤쪽의 압출 액체 수용실(31B)로 구획하고 있다.

또한, 탱크부(31)의 후단측에는, 교환 작업을 행할 때 파지하는 파지 돌기(31C)가 설치되어 있다. 한편, 탱크부(31)의 앞쪽에는, 후술하는 피드 튜브(33)의 도료 공급로(33A)를 도료 수용실(31A)에 연통하는 도료 통로(31D)가 설치되어 있다. 또한, 탱크부(31)의 앞쪽에는, 후술하는 급속 조인트(35)를 장착하기 위한 조인트 장착 구멍(31E)이 설치되어 있다.

도면부호 "33"은 탱크부(31)의 앞쪽에 축방향으로 연장하여 설치된 피드 튜브이다. 이 피드 튜브(33)는 탱크부(31)의 도료 수용실(31A)에 채워진 도료를 도료 노즐(23)을 향해 토출한다. 또한, 피드 튜브(33)의 안쪽은 도료 수용실(31A)에 연통되는 도료 공급로(33A)가 되고, 그 선단측에는 도 5에 나타낸 바와 같이 직경이 축소하여 밸브 시트부(33B)가 설치되어 있다. 또한, 피드 튜브(33)의 선단부는 작은 직경의 토출구(33C)로 되어 있다.

그리고, 피드 튜브(33)는, 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 통로 전환 기구(11)의 볼 밸브체(13)가 도장 위치로 전환 상태에서, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6) 및 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)에 삽입되고, 선단의 토출구(33C)가 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16) 내에 액밀하게 삽입되도록 되어 있다.

도면부호 "34"는 압출 액체 수용실(31B)에 연통되어 탱크부(31)에 설치된 카트리지측 압출 액체 통로이다(도 2 및 도 4를 참조). 이 압출 액체 통로(34)는, 본체 부재(2)의 카트리지 장착부(5)에 도료 카트리지(30)를 결합했을 때, 하우징측 압출 액체 통로(7)와 연통된다. 또한, 압출 액체 통로(34)는, 충전대(46)에 도료 카트리지(30)을 결합되었을 때에, 충전대측 압출 액체 통로(도시하지 않음)와 연통된다.

도면부호 "35"는 카트리지측 압출 액체 통로(34)의 개구단에 위치하여 탱크부(31)의 조인트 장착 구멍(31E) 내에 설치된, 체크 밸브가 부가된 급속 조인트이다. 이 급속 조인트(35)는, 도장 장치(1)의 본체 부재(2) 또는 도료 충전 장치(44)의 충전대(46)에 장착한 때에 밸브를 개방한다. 한편, 본체 부재(2) 또는 충전대(46)로부터 떼어낸 때에는, 밸브를 폐쇄하여 카트리지측 압출 액체 통로(34)로부터 압출 액체가 유출되는 것을 방지한다.

도면부호 "36"은 탱크부(31)의 앞쪽 부분에 설치된 도료 밸브이다. 이 도료 밸브(36)는, 피드 튜브(33)로부터 도료 노즐(23)을 향해 공급되는 도료의 공급 및 차단의 제어를 행한다. 그리고, 도료 밸브(36)는, 축방향으로 변위 가능한 피스 톤(36A)과, 이 피스톤(36A)으로부터 피드 튜브(33)의 도료 공급로(33A) 내를 연장하여, 선단이 밸브 시트부(33B)에 이석(離席)) 및 착석(着席)하는 밸브체(36B)를 포함하여 구성되어 있다.

다음에, 도장 장치(1)의 외부에 설치된 세정 유체를 공급하기 위한 구성에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.

도면부호 "37"은 세정 유체를 공급하는 세정 유체원 장치이다. 이 세정 유체원 장치(37)는, 세정 에어를 공급하는 세정 에어 공급원(37Ar)과, 세정 액체(물 등)를 공급하는 세정 액체 공급원(37Lq)에 의해 구성되어 있다. 또한, 세정 유체원 장치(37)는, 후술하는 세정 유체 선택 밸브(38)를 통하여 도장 장치(1)에 설치된 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)에 접속되어 있다.

도면부호 "38"은 세정 유체원 장치(37)와 세정 유체 유로 전환 밸브(19)에 접속하여 설치된 세정 유체 선택 밸브이다. 이 세정 유체 선택 밸브(38)는 예를 들면 2개의 개폐 밸브 등에 의해 구성되어 있다. 또한, 세정 유체 선택 밸브(38)는, 세정 유체원 장치(37)의 세정 에어 공급원(37Ar)과 세정 액체 공급원(37Lq)에 접속되어 있다. 그리고, 세정 유체 선택 밸브(38)는, 분무 노즐(22)에 잔류된 이전 색상의 도료를 세정할 때에, 세정 에어와 세정 액체를 교호적으로 공급하는 것이다.

도면부호 "39"는 무화 에어를 공급하는 무화 에어 공급원이며, 이 무화 에어 공급원(39)은 무화 에어 밸브(40)를 통하여 도장 장치(1)의 무화 에어 통로(26)에 접속되어 있다. 또한, 도면부호 "41"은 패턴 에어를 공급하는 패턴 에어 공급원이 며, 이 패턴 에어 공급원(41)은 패턴 에어 밸브(42)를 통하여 도장 장치(1)의 패턴 에어 통로(27)에 접속되어 있다.

그리고, 도면부호 "43"은 도장 장치(1)를 자유롭게 이동하는 도장용 로봇(도 1을 참조)이며, 이 도장용 로봇(43)은, 대략적으로, 장착 베이스(43A)와, 이 장착 베이스(43A) 상에 회전 가능한 동시에 요동 가능하게 설치된 수직 아암(43B)과, 이 수직 아암(43B)의 선단에 요동 가능하게 설치된 수평 아암(43C)과, 이 수평 아암(43C)의 선단에 설치된 손목부(43D)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 이 손목부(43D)에는, 도장 장치(1)의 본체 부재(2)를 구성하는 하우징(3)의 홀더부(3A)가 장착되어 있다.

도면부호 "44"는 도장용 로봇(43)의 동작 범위에 설치된 도료 충전 장치이다. 이 도료 충전 장치(44)는, a색, b색,…, n색의 도료를 각각의 도료 카트리지(30)에 충전하는 것이다. 그리고, 도료 충전 장치(44)는, 가대(架臺)(45)에 각각의 색마다의 충전대(46)를 구비하고, 상기 각각의 충전대(46)에는 각각에 대응하는 도료 카트리지(30)가 장착 및 분리 가능하게 장착된다.

제1 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치(1)는 전술한 바와 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에 도장 장치(1)에 의한 도장 작업 및 세정 작업을 포함하는 공정에 대하여 도 14에 나타낸 타이밍 차트를 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저, 도장 장치(1)에 의해 도장 작업을 행하고 있는 상태에서는, 도장 장치(1)의 본체 부재(2)에 도료 카트리지(30)가 장착되어 있다. 그러므로, 통로 전환 기구(11)는, 도 5, 도 7, 도 9 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 피드 튜브 삽 입 통과 구멍(14)에 피드 튜브(33)를 삽입 가능하도록, 그 볼 밸브체(13)를 도장 위치로 전환하고 있다.

또한, 도장 작업시에는, 도료 카트리지(30)의 도료 밸브(36)를 개방하고, 피드 튜브(33)로부터 분무 노즐(22)의 도료 노즐(23)을 통하여 분출한다. 이때, 무화 에어 밸브(40)를 개방하고, 에어 노즐(24)의 각각의 무화 에어 분출 구멍(24D)으로부터 무화 에어를 분출하고, 도료를 무화한다. 또한, 패턴 에어 밸브(42)를 개방하고, 에어 노즐(24)의 각각의 패턴 에어 분출 구멍(24E)으로부터 패턴 에어를 분출하고, 무화한 도료를 원하는 분무 패턴으로 성형한다.

또한, 분무하는 도료에는 고전압 발생기(28)에 의해 고전압을 인가하고 있다. 이 경우, 도료 카트리지(30)를 사용하고 있으므로, 도료 배관 등은 필요하지 않게 될 수 있으며, 고전압 발생기(28)로부터 앞 부분 본체(4)에 인가되는 고전압은 어스 전위에 대하여 절연시킨 상태(떨어진 상태)에 있다. 따라서, 본체 부재(2)의 앞 부분 본체(4)로부터 제1 세정 유체 통로(9), 무화 에어 통로(26), 패턴 에어 통로(27) 등을 통하여 어스에 단락하지 않는 한, 고전압이 어스측으로 가지 않는다.

그리고, 도장 작업이 종료되면, 도료 카트리지(30)의 분리 작업으로 옮겨지며, 이 도료 카트리지(30)의 분리 작업에서는, 하우징(3)의 카트리지 장착부(5)로부터 사용이 완료된 도료 카트리지(30)를 뽑아내어 분리한다.

다음에, 하우징(3)으로부터 도료 카트리지(30)를 분리하면, 분무 노즐(22)에 부착된 이전 색상의 도료를 세정한다. 이 세정 작업에 대하여 설명한다.

먼저, 분무 노즐(22)에 세정 유체를 공급할 때에는, 통로 전환 기구(11)는, 도 8, 도 10 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 에어 실린더(18)에 의해 볼 밸브체(13)를 화살표 B 방향으로 회전하여 세정 위치로 전환한다. 이 볼 밸브체(13)의 세정 위치에서는, 제1 세정 유체 통로(9)를 통해 공급하는 세정 유체를 분무 노즐(22)측에 공급할 수 있도록, 제2 세정 유체 통로(15)를 제1 세정 유체 통로(9)와 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)에 연통시킨다. 또한, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)를 전환시켜, 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)를 하류측 공급로(9B)에 접속한다.

또한, 무화 에어 밸브(40)와 패턴 에어 밸브(42)를 밸브를 개방하고, 무화 에어와 패턴 에어를 분출한다. 이 상태에서, 세정 유체 선택 밸브(38)를 전환하여 최초로 세정 에어를 공급한다.

이로써, 세정 에어는, 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A), 하류측 공급로(9B), 제2 세정 유체 통로(15), 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)을 통해 분무 노즐(22)에 공급될 수 있다. 이 결과, 세정 에어에 의해, 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16), 도료 노즐(23)의 도료 분출 구멍(23C) 등의 부착 부위에 남아 있는 이전 색상의 도료를 압출하여 배출할 수 있다. 이어서, 상기 부착 부위에 세정 액체를 공급함으로써, 부착된 도료를 세정할 수 있다. 그리고, 세정 에어의 공급과 세정 액체의 공급을 수회 반복하여 행한다.

여기서, 볼 밸브체(13)를 세정 위치로 전환한 때에는, 밸브 시트 부재(17)에 의해 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)과 밸브 케이스(12)의 밸브체 수용 구 멍(12C) 사이를 차단할 수 있다. 이로써, 제1 세정 유체 통로(9)로부터 공급되는 세정 에어 및 세정 액체는, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)측으로 유출되지 않고, 그 전량을 분무 노즐(22)측에 공급할 수 있고, 효율적으로 도료를 세정할 수 있다.

또한, 본체 부재(2)로부터 도료 카트리지(30)를 분리한 때에는, 피드 튜브(33)도 함께 분리된다. 그러므로, 분무 노즐(22)에만 이전 색상의 도료가 부착되어 있다. 이로써, 세정 작업을 행하는 경우에는, 분무 노즐(22)만을 세정하면 되고, 짧은 시간 및 적은 세정 유체로 확실하게 세정할 수 있다.

그리고, 분무 노즐(22)의 세정 작업이 종료되면, 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)에 잔류하고 있는 물, 시너(thinner) 등의 세정 액체를 제거한다. 이 세정 액체 제거 작업에서는, 세정 유체 선택 밸브(38)를 전환함으로써 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)를 배출로(9C)에 접속하고, 이 상태에서 세정 에어를 공급한다. 이로써, 잔류된 세정 액체를 따라 고전압이 누설하는 것을 방지하고 있다.

그리고, 세정 액체가 물 등의 휘발성이 낮은 액체인 경우, 세정 작업의 시간 내에서 세정 액체를 제거(건조)할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 세정 액체가 물 등인 경우에는, 세정 작업이 종료되고, 카트리지 장착 작업 및 도장 작업으로 옮긴 후에도, 제1 세정 유체 통로(9)의 상류측 공급로(9A)로부터 배출로(9C)에 세정 에어를 계속 흐르게 함으로써 세정 액체를 확실하게 제거(건조)할 수 있다.

다음에, 세정 작업이 종료되면, 다음 색상의 도료 카트리지(30)의 장착 작업 으로 옮긴다. 이 도료 카트리지(30)의 장착 작업에서는, 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)에 피드 튜브(33)를 삽입 가능하도록, 통로 전환 기구(11)의 볼 밸브체(13)를 도장 위치로 전환하고 있다. 그 후에, 도료 카트리지(30)의 피드 튜브(33)를 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6), 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14), 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)의 순서로 삽입하고, 탱크부(31)를 본체 부재(2)의 카트리지 장착부(5)에 장착한다. 이로써, 다음 색상의 도료 카트리지(30)를 본체 부재(2)에 장착할 수 있다.

다음에, 도료 카트리지(30)의 장착 작업이 종료되면, 도장 작업으로 옮겨, 전술한 도장 작업과 동일한 동작(조작)을 행함으로써 피도장물에 도장을 시행할 수 있다.

이상과 같이, 제1 실시형태에 의하면, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)에 동축으로 연통되는 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 제1 세정 유체 통로(9)에 연통되는 제2 세정 유체 통로(15)를 갖고, 이들이 선택적으로 전환되는 통로 전환 기구(11)를 본체 부재(2)의 앞 부분 본체(4)에 장착하는 구성으로 하였다. 따라서, 통로 전환 기구(11)의 볼 밸브체(13)를 세정 위치로 전환함으로써, 분무 노즐(22)에 부착된 이전 색상의 도료를 단시간에 또한 확실하게 세정하여 제거할 수 있다. 또한, 통로 전환 기구(11)의 볼 밸브체(13)를 도장 위치로 전환함으로써, 본체 부재(2)에 도료 카트리지(30)를 장착할 수 있다.

그 결과, 에어 무화형의 분무 노즐(22)이 설치된 에어 무화형 도장 장치(1)에 대해 교환식의 도료 카트리지(30)를 장착시켜 도장을 행할 수 있다. 이로써, 색교체 작업, 세정 작업 등의 작업 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 도료 카트리지(30)를 사용한 도료의 공급 방식(20)을 적용함으로써, 세정 작업을 행할 때에는, 도료 통로가 되는 피드 튜브(33)를 떼어낼 수 있어, 세정할 대상을 분무 노즐(22)만으로 할 수 있다. 이로써, 세정 시간의 단축, 세정 유체의 사용량의 삭감 등을 도모할 수 있다.

또한, 도료 카트리지(3O)를 사용한 경우, 도료에 직접적으로 인가한 고전압이 도료 배관을 통하여 누설하지 않으므로, 고전압 발생기(28)를 사용하여 분무 노즐(22)로부터 분출하는 도료에 직접적으로 고전압을 인가하는, 직접 대전 방식으로 할 수 있다. 이 결과, 에어 무화형의 분무 노즐(22)을 구비한 도장 장치(1)에서도, 분무 노즐(22)로부터 분무시킨 모든 도료 입자에 고전압을 안정적으로 인가할 수 있고, 도료의 도료 착색 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다.

한편, 통로 전환 기구(11)는, 에어 실린더(18)에 의해 볼 밸브체(13)를 회전시킴으로써 볼 밸브체(13)를 도장 위치와 세정 위치로 용이하게 전환할 수 있다. 이로써, 도장 작업에서는, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)에 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)을 간단하게 연통시키는 것이 가능하다. 또한, 세정 작업에서는, 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)과 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)을 차단하여, 제1 세정 유체 통로(9)에 제2 세정 유체 통로(15)를 간단하게 연통시키는 것이 가능하다.

또한, 볼 밸브체(13)를 회전 조작하는 에어 실린더(18)는, 본체 부재(2)를 이루는 앞 부분 본체(4)에 장착하는 구성으로 하고 있으므로, 넓은 설치 스페이스 에 여유를 가지고 배치할 수 있다.

한편, 통로 전환 기구(11)의 밸브 케이스(12)에는, 볼 밸브체(13)의 외주를 밀봉하는 밸브 시트 부재(17)를 설치하는 구성(20)으로 하고 있다. 따라서, 제1 세정 유체 통로(9)로부터 공급되는 세정 유체가 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)에 유출하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 모든 세정 유체를 분무 노즐(22)측에 공급할 수 있고, 세정 시간의 단축 등을 도모할 수 있다.

또한, 제1 세정 유체 통로(9)의 도중에는 세정 유체 유로 전환 밸브(19)를 설치하는 구성으로 하고 있다. 따라서, 분무 노즐(22)을 세정하는 경우, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는, 세정 유체원 장치(37)로부터 공급되는 세정 유체가 통로 전환 기구(11)측으로 흐르도록 유로를 전환한다. 이로써, 세정 유체를 통로 전환 기구(11)를 통하여 분무 노즐(22)에 공급할 수 있고, 이 분무 노즐(22)을 세정할 수 있다.

또한, 세정 작업의 후에는, 세정 유체 유로 전환 밸브(19)는, 세정 에어가 폐액 탱크(10)측으로 흐르도록 유로를 전환한다. 이로써, 세정 작업이 종료되어도, 카트리지의 장착 작업 및 도장 작업이 행해지고 있는 사이에, 세정 에어를 세정 유체 통로(9) 내에 계속 흐르게 할 수가 있어 세정 액체를 확실하게 제거(건조)할 수 있다. 이로써, 에어 무화형 도장 장치에서도 직접 대전 방식을 채용할 수 있어, 도료의 도료 착색 효율 및 도장 마무리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 통로 전환 기구(11)는, 커버통(20)과 장착통(21)으로 이루어지는 커버를 사용하여, 하우징(3)에 장착 및 분리 가능하게 장착하는 구성으로 하고 있다. 이로써, 통로 전환 기구(11)는 커버통(20) 등에 의해 덮어져 보호될 수 있다. 또한, 통로 전환 기구(11)는 이 커버통(20) 및 장착통(21)을 이용하여 본체 부재(2)에 장착할 수 있어, 적은 부품수 및 작업 공정수로 교환할 수 있다.

다음에, 도 15는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 특징은 세정 유체 유로 전환 밸브를 제거한 구성으로 한 것에 있다. 그리고, 제2 실시형태에서는, 전술한 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도 15에서, 도면부호 "51"은 제2 실시형태에 의한 에어 무화형 도장 장치(이하, 도장 장치(51)라 함)를 나타내고 있다. 이 도장 장치(51)는, 제1 실시형태에 의한 세정 유체 유로 전환 밸브(19)가 제거되어, 1개의 통로로 이루어지는 제1 세정 유체 통로(52)를 구비하고, 이 세정 유체 통로(52)에 의해 세정 유체 선택 밸브(38)와 통로 전환 기구(11)의 사이를 접속하는 구성으로 하고 있다는 점에서, 제1 도장 장치(1)와 상이하다.

따라서, 이와 같이 구성된 제2 실시형태에서도, 전술한 제1 실시형태와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제2 실시형태에 의하면, 세정 유체 유로 전환 밸브를 제거한 만큼 구성을 간략화할 수 있다. 그리고, 제2 실시형태는, 예를 들면, 단시간에 건조하는 시너 등의 용제, 고저항값을 갖는 용제 등을 세정 액체로서 사용하는 경우에 적합하다.

그리고, 제1 실시형태에서는, 통로 전환 기구(11)의 볼 밸브체(13)를 회전하는 액츄에이터로서, 에어 실린더(18)를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그 러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 에어 모터 등의 다른 액츄에이터를 사용하여 볼 밸브체(13)를 회전하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은 제2 실시형태에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

또한, 제1 실시형태에서는, 통로 전환 기구(11)의 밸브체로서 볼 형상의 볼 밸브체(13)를 사용한 경우를 예로 하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 원기둥 형상의 회전 밸브체(로터리 밸브), 왕복 이동식의 스풀 밸브체 등을 사용하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은, 제2 실시형태에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

또한, 제1 실시형태에서는, 고전압 발생기(28)에 의해 분무 노즐(22)로부터 분출하는 도료에 직접적으로 고전압을 인가하는 직접 대전 방식으로 한 경우를 예로 하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 외부 전극을 사용한 간접 대전 방식으로서도 되고, 또한, 고전압 발생기를 생략한 구성으로 해도 된다. 이 구성은 제2 실시형태에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

Claims

에어 무화형 도장 장치에 있어서,

뒤쪽에 카트리지 장착부(5)가 설치되는 동시에 앞쪽에 통로 전환 수단 장착부(4A)가 설치되고, 상기 카트리지 장착부(5)로부터 상기 통로 전환 수단 장착부(4A)를 향하여 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)이 형성된 본체 부재(2);

도료를 세정하는 세정 유체를 공급하기 위해 상기 본체 부재(2)에 형성된 제1 세정 유체 통로(9, 52);

상기 본체 부재(2)의 통로 전환 수단 장착부(4A)에 장착되고, 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)에 동축으로 연통되는 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 상기 제1 세정 유체 통로(9, 52)에 연통되는 제2 세정 유체 통로(15)를 가지며, 이들 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 제2 세정 유체 통로(15)가 선택적으로 전환되는 통로 전환 수단(11);

상기 통로 전환 수단(11)의 앞쪽에 장착되고, 도료를 분출하는 도료 노즐(23)과 상기 도료 노즐(23)로부터 분출된 도료를 무화하는 무화 에어를 분출하는 에어 노즐(24)에 의해 구성된 에어 무화형의 분무 수단(22); 및

도료를 축적하는 탱크부(31)와 상기 탱크부(31)로부터 전방을 향하여 돌출 설치된 피드 튜브(33)를 가지며, 상기 피드 튜브(33)가 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)으로부터 상기 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)에 삽통되는 동시에 상기 탱크부(31)가 상기 카트리지 장착부(5)에 장착되는 도료 카트리지(30)

를 포함하는 에어 무화형 도장 장치.
제1항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)은, 상기 본체 부재(2)의 상기 통로 전환 수단 장착부(4A)에 장착되는 밸브 케이스(12)와, 상기 밸브 케이스(12)에 회전 가능하게 설치되어 상기 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 상기 제2 세정 유체 통로(15)가 형성된 밸브체(13)와, 상기 밸브체(13)를 회전 동작시키는 액츄에이터(18)를 포함하는, 에어 무화형 도장 장치.
제2항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)의 상기 밸브체(13)는 구형상의 볼 밸브체로서 형성되며, 상기 밸브체(13)에는 직경 방향으로 관통된 상기 제2 피드 튜브 삽입 통과 구멍(14)과 반경 방향으로 연장된 상기 제2 세정 유체 통로(15)를 T 자형으로 교차하여 설치하는 구성으로 이루어진, 에어 무화형 도장 장치.
제2항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)의 상기 액츄에이터(18)는, 상기 본체 부재(2)에 장착되고, 상기 밸브체(13)에 설치된 밸브 축(13A)을 회전시키는 구성으로 이루어진, 에어 무화형 도장 장치.
제2항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)의 상기 밸브 케이스(12)에는, 상기 제1 세정 유체 통로(9, 52)로부터 공급되는 세정 유체가 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)으로 유출하는 것을 방지하기 위해, 상기 밸브체(13)의 외주를 밀봉하는 밸브 시트 부재(17)를 설치하는 구성으로 이루어지는, 에어 무화형 도장 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 세정 유체 통로(9)의 도중에는, 세정 유체 공급원(37)으로부터 공급되는 세정 유체를 상기 통로 전환 수단(11)측의 유로(9B, 12H)와 외부의 폐액 탱크(10)측의 유로(9C)로 전환하는 세정 유체 유로 전환 밸브(19)를 설치하는 구성으로 이루어지는, 에어 무화형 도장 장치.
제1항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)의 외주측을 덮는 커버(20, 21)를 설치하고, 상기 통로 전환 수단(11)은 상기 커버(20, 21)를 이용하여 상기 본체 부재(2)의 통로 전환 수단 장착부(4A)에 장착 및 분리 가능하게 장착되는 구성으로 이루어지는, 에어 무화형 도장 장치.
제2항에 있어서,

상기 통로 전환 수단(11)의 상기 밸브 케이스(12)에는, 상기 본체 부재(2)의 상기 제1 피드 튜브 삽입 통과 구멍(6)과 동축으로 배치되고 상기 피드 튜브(33)의 선단이 삽입되는 제3 피드 튜브 삽입 통과 구멍(16)을 구비한 돌출관(12G)을 설치하고,

상기 분무 수단(22)을 구성하는 상기 도료 노즐(23)은, 상기 통로 전환 수단(11)의 앞쪽에 장착된 도료 노즐 본체(23A)와, 상기 도료 노즐 본체(23A)의 뒤쪽에 위치하여 상기 돌출관(12G)이 삽입되는 돌출관 수용 구멍(23B)과, 상기 도료 노즐 본체(23A)의 앞쪽에 형성되고 상기 돌출관(12G)에 토출된 도료를 분출하는 도료 분출 구멍(23C)을 포함하고,

상기 에어 노즐(24)은, 상기 도료 노즐 본체(23A)의 외주측에 배치되고 리테이너 링(25)을 통하여 상기 통로 전환 수단(11)에 장착되는 에어 노즐 본체(24A)와, 상기 에어 노즐 본체(24A)에 상기 도료 노즐 본체(23A)의 도료 분출 구멍(23C)을 에워싸며 형성된 무화 에어 분출 구멍(24D)과, 상기 무화 에어 분출 구멍(24D)보다 직경 방향의 외측에 대향하여 설치된 혼부(24C)에 형성된 패턴 에어 분출 구멍(24E)을 포함하는,

에어 무화형 도장 장치.