WO1999067026A1

WO1999067026A1 - Dispositif de peinture

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Publication number: WO1999067026A1
Application number: PCT/JP1999/003255
Authority: WO
Inventors: Osamu Yoshida; Hidetsugu Matsuda; Akihiko Arichi
Original assignee: Abb K.K.
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 1999-12-29
Also published as: EP1004360A4; KR100334556B1; DE69937136T2; EP1004360A1; US6234405B1; EP1004360B1; KR20010023128A; DE69937136D1

Description

明細書塗装装置技術分野

本発明は、例えば自動車のボディ等の被塗物を色替しつつ塗装するのに用いて好適な塗装装置に関する。背景技術

一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装装置は、アームが揺動可能に設けられた作業装置と、該作業装置のアーム先端に設けられた塗装機と、該塗装機に向け塗料を供給する塗料ホースとによって大略構成され、該塗料ホースの上流側は複数色の塗料を選択して供給する色替弁装置に接続されている。

しかし、この種の塗装装置では、色替の度に塗料ホース内の塗料および洗浄に用いた溶剤を排出しなくてはならない。このため、色替時に塗料、溶剤が無駄になる上に色替時間を要するという問題がある。

そこで、色替弁装置をアームに搭載し、該色替弁装置から塗装機までの塗料ホースの長さ寸法を短くすることも提案されている（特公昭 6 2 - 2 0 8 5 3 号公報）。しかし、この場合には、アームの重量が増大する上に、色替弁装置に接続された多数本のホースがアームが動作するときの抵抗となるから、作業装置の動作性能を低下させてしまう。

これらのことを考慮し、第 2 の従来技術による塗装装置として、アーム先端に塗装機を取付け、この塗装機に塗料タンクを設け、色替の都度該塗料タンク内に塗装する塗料を交換して充填する構成としたものが知られている . （特開昭 6 3 — 1 7 5 6 6 2 号公報）。これにより、この第 2 の従来技術による塗装装置は、色替弁装置の廃止、ホースの本数の削減を図っている。

さらに、第 3 の従来技術として、各色毎の塗料が充填された多数個のカートリッジを備え、これらのカートリッジをハウジングに交換して取付ける構成となったものが知られている（特開平 8 — 2 2 9 4 4 6 号公報）。

ところで、特開昭 6 3 — 1 7 5 6 6 2 号公報に記載された第 2 の従来技術による塗装装置では、色替の度に塗装機に設けた塗料タンクを洗浄し、該塗料タンクに次色の塗料を充填しなくてはならないから、色替作業に多大な時間を要してしまうという問題がある。

しかも、第 2 の従来技術による塗装装置は、塗料タンク内の塗料を塗装機から噴霧するためのエアが流通するホースがアームから垂れ下がつているため、塗装作業時にホースが被塗物等に接触して塗装不良を生じたり、他部材に接触してホースが摩耗や損傷を生じる虞れがあるという問題がある。

また、第 3 の従来技術によるカートリッジを用いた塗装装置（特開平 8 — 2 2 9 4 4 6号公報）では、色替の度にハウジングから取外したカートリッジに塗料を充填しなくてはならず、塗装装置の近くに塗料充填装置を配置する必要があるばかりでなく、充填作業に手間を要するという問題がある。発明の開示

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、色替作業時に要する時間を短縮し、また塗装不良や塗料ホースの損傷を防止できるようにした塗装装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明が採用する塗装装置は、アームが揺動可能に設けられた作業装置と、該作業装置のアーム先端に設けられ、エアモータによつて回転される回転霧化頭を有している回転霧化頭型塗装機と、該回転霧化頭型塗装機に取付け、取外し可能に設けられ、前記回転霧化頭に向け塗料を供給するフィードチューブを有している各色毎のフィードュニッ卜と、該各フィードュニッ卜に接続して設けられ、塗料源から供給される塗料が流通する各色毎の塗料ホースと、該各塗料ホースの途中に設けられたホース支持管と、前記作業装置のアームに設けられ、該塗料ホースを取付け、取外し可能に支持するために該ホース支持管を把持するァーム側ホース把持装置と、前記作業装置の近傍に設けられ、前記フィードュニッ卜と塗料ホースを待機位置に保持する各色毎のュニット待機装置とを備え、前記各ュニット待機装置は、前記回転霧化頭型塗装機に対してフィードュニットを揷着、離脱するフィードュニット着脱装置と、前記アーム側ホース把持装置との間で前記塗料ホースを受け渡しするために、前記ホース支持管を取付け、取外し可能に把持する待機装置側ホース把持装置とによつて構成したことにある。

このように構成したことにより、色替作業を行なう場合には、前色のフィードュニットを交換する必要がある。このため、作業装置が作動し、このアームを前色のフイードュニットを戻すべきュニット待機装置に向け移動し、アームをこのュニット待機装置のュニット交換位置に配置する。この状態で、フィードユニット着脱装置は、回転霧化頭型塗装機からフィードュニットを引き抜いて離脱させると共に、アーム側ホース把持装置に支持されているホース支持管を待機装置側ホース把持装置に受け渡す。

次に、フィードュニット、塗料ホースが取外されたァ

—ムを、次色のフィードュニットを支持したュニット待機装置に向け移動し、該アームをこのュニット待機装置のュニット交換位置に配置する。

この状態で、フィードユニット着脱装置は、回転霧化頭型塗装機に次色のフィードュニットを挿着し、待機装置側ホース把持装置に支持されているホース支持管をァーム側ホース把持装置に受け渡し、該アーム側ホース把持装置によって塗料ホースを支持することにより色替作業を終了する。

次に、次色の塗料で塗装作業を行なうには、塗料ホースを介して供給される塗料をフィードュニッ卜から回転霧化頭型塗装機の回転霧化頭に向け供給し、この塗料を回転霧化頭で霧化し、被塗物に噴霧する。また、この塗装時には、被塗物の塗装面形状に応じてアームが揺動するが、塗料ホースはホース支持管を介してアーム側ホ一ス把持装置に支持されており、塗料ホースのぶらつきを防止することができる。

また、本発明は、各ュニット待機装置を、アームの揺動支点を中心として周方向に所望の角度毎に配置する構成としたことにある。

これにより、作業装置のアームを所望の角度をもって揺動することにより、回転霧化頭型塗装機とアームをュニット待機装置のュニット交換位置に配置することがでさる。また、本発明は、作業装置の近くには、アームの動作範囲内に位置してフィードュニット待機板と供給ホース待機板とを配設し、前記フィードュニット待機板にはァームの揺動支点を中心としてフィードュニット着脱装置を周方向に所望の角度毎に配置し、前記供給ホース待機板にはアームの揺動支点を中心として待機装置側ホース把持装置を周方向に所望の角度毎に配置する構成とすることができる。

このように構成したことにより、作業装置のアームを所望の角度をもって揺動したときには、同じ場所で回転霧化頭型塗装機とホース支持管を取付け、取外しすることができる。

この場合、本発明による回転霧化頭型塗装機には、フィードュニットが取付けられたときにフィードチューブが挿通されるフィードチューブ挿通孔を設け、フィードュニット着脱装置は、フィードュニットを把持するフィ — ドュニット把持具と、該フィードュニット把持具を前記フィ一ドチューブ挿通孔の軸方向に移動することによりフィードュニットを揷着、離脱する把持具移動機構とによって構成することができる。

このように構成したことにより、フィードユニット把持具によりフィードュニットを把持した状態で、把持具移動機構によってフィードュニット把持具をフィードチュ一ブ揷通孔に沿って移動することにより、回転霧化頭型塗装機に対しフィードュニットを挿着し、または離脱することができる。

また、本発明による回転霧化頭型塗装機には、エアモ一夕の回転軸を貫通してフィ一ドチューブ挿通孔を設け、各ュニット待機装置のフィードュニット着脱装置は、塗装機の後側からフィードチューブ揷通孔に各フィードュニッ卜のフィードチューブを移動することにより該各フィードュニットを挿着、離脱することができる。

このように構成したことにより、回転霧化頭型塗装機にフィードュニットを挿着する場合には、ュニット待機装置のフィードュニット着脱装置が、塗装機の後側からフィードチューブ挿通孔に各フィードュニッ卜のフィードチューブを挿入し、該各フィードュニットを塗装機に挿着する。一方、回転霧化頭型塗装機からフィードュニットを離脱する場合には、ュニッ卜待機装置のフィードユニット着脱装置が、フィードチューブ挿通孔から各フイードュニッ卜のフィードチューブを引抜き、塗装機の後側から該各フィードュニットを離脱する。

また、本発明によるアーム側ホース把持装置と待機装置側ホース把持装置とは、ァクチユエ一夕によって作動する一対の爪部によって構成することができる。

このように構成したことにより、ァクチユエ一夕の各爪部間を狭める方向に作動したときには、各爪部によつてホース支持管を把持することができる。また、各爪部間を広げる方向に作動したときには、各爪部によるホース支持管の把持を解除することができる。

さらに、本発明による各フィードュニットには、回転霧化頭型塗装機の回転霧化頭を洗浄するための溶剤が流通する溶剤ホースを塗料ホースと並列に設けることがでさる。

このように構成したことにより、溶剤ホースを流通する溶剤によって回転霧化頭型塗装機の回転霧化頭を洗浄することができる。また、アーム側ホース把持装置、待機装置側ホース把持装置によって、塗料ホースと一緒に溶剤ホースを支持することができる。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の実施の形態による塗装装置を示す正面図である。

図 2 は、本発明の実施の形態による塗装装置を示す左側面図である。

図 3 は、塗装用ロボットのアームをュニット待機装置のュニット交換位置と被塗物に向けた塗装位置とに配置した状態を示す図 1 中の矢示 I I I - I I I 方向からみた断面図である。

図 4 は、回転霧化頭型塗装機にフィードュニットを取付けた状態を拡大して示す縦断面図である。

図 5 は、回転霧化頭型塗装機をュニット交換位置に配置した状態を示す要部拡大断面図である。

図 6 は、一対の爪部を離間させた状態のフィードュニット把持具をフィードュニッ卜と一緒に示す図 5 中の矢示 V I— V I方向からみた側面図である。

図 7 は、フィードュニット把持具をフィードュニットの外周側に配置した状態を示す図 5 と同様位置からみた要部拡大断面図である。

図 8 は、フィードユニット把持具によつてフィードュニットを把持した状態を示す図 7 中の矢示 V I I I— V I I I方向からみた側面図である。

図 9 は、ハウジングからフィードュニットを取外した状態を示す図 5 と同様位置からみた要部拡大断面図である o

図 1 0 は、取外したフィードュニットをフィードュニット把持具によつて把持している状態を示す図 9 中の矢示 X — X方向からみた側面図である。

図 1 1 は、アームを供給ホース待機板に接近させた状態を示す要部拡大断面図である。

図 1 2 は、一対の爪部を離間させた状態の待機装置側ホース把持装置をアーム側ホース把持装置、ホース支持管と一緒に示す図 1 1 中の矢示 X I I— X I I 方向からみた断面図である。

図 1 3 は、ホース支持管を待機装置側ホース把持装置の各爪部間に配置した状態を示す図 1 1 と同様位置からみた要部拡大断面図である。

図 1 4 は、待機装置側ホース把持装置の各爪部によつてホース支持管を把持した状態を示す図 1 3 中の矢示 X I V - X I V 方向からみた断面図である。

図 1 5 は、ホース支持管を待機装置側ホース把持装置に渡した状態を示す図 1 1 と同様位置からみた要部拡大断面図である。

図 1 6 は、ホース支持管を待機装置側ホース把持装置に渡した状態を示す図 1 5 中の矢示 XV I— XV I 方向からみた断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態による塗装装置を図 1 ないし図 1 6 に従って詳細に説明する。

1 は本発明の作業装置として用いられる塗装用ロボットで、該塗装用ロボット 1 は、基台 2 と、該基台 2 上に回転可能かつ揺動可能に設けられた支柱 3 と、該支柱 3 の先端に揺動可能に設けられたアーム 4 と、該アーム 4 の先端に設けられた手首 5 とによって大略構成されている。そして、前記手首 5 には、後述する回転霧化頭型塗装機 6 のハウジング 7 が取付けられている。

6 は塗装用ロボット 1 のアーム 4 先端に設けられた回転霧化頭型塗装機（以下、塗装機 6 という）で、該塗装機 6 は、図 4 に示す如く、後述のハウジング 7 、塗装機本体 1 1 、フィードチューブ揷通孔 1 9 、フィードュニット 2 0 A〜 2 O H等によって大略構成されている。

7 は例えば樹脂材料によって形成されて手首 5 の先端に取付けられたハウジングで、該ハウジング 7 は、筒状に形成された締付部材 8 a を介して塗装用ロボット 1 の手首 5 に締着されるネック部 8 と、該ネック部 8 の先端に一体形成されたへッド部 9 とによって構成されている。ここで、ヘッド部 9 の前側には塗装機取付部 9 a が凹円筒状に穿設され、へッド部 9 の後側にはュニット取付部 9 b が凹円筒状に穿設され、該各取付部 9 a , 9 b 間は段付貫通孔 9 c によって連通している。

1 0 は段付貫通孔 9 c に挿嵌されたスぺーサ筒で、該スぺ一サ筒 1 0 の後側には円錐状凹陥部 1 0 a が設けられ、該円錐状凹陥部 1 0 a は、後述するフィードュニット 2 0 の円錐状凸部 2 2 が当接して嵌合し、これを軸方向、径方向に位置決めするものである。

1 1 はへッド部 9 の塗装機取付部 9 a 内に取付けられた塗装機本体で、該塗装機本体 1 1 は、後述するエアモ一夕 1 2 と、該エアモータ 1 2 によって回転せしめられる回転霧化頭 1 3 と、前記エアモータ 1 2 の前端側に設けられたシェービングエアリング 1 4 とによって構成されている。

1 2 はエアモータで、該エアモータ 1 2 は、塗装機取付部 9 a 内に挿嵌されたモータケース 1 2 a と、該モ一夕ケース 1 2 a 内を軸方向に伸長して設けられ、先端側が該モータケース 1 2 a から突出した回転軸 1 2 b と、該回転軸 1 2 b の後端側に位置して該回転軸 1 2 b に固着して設けられたエアタービン 1 2 c とによって構成されている。

1 3 はエアモータ 1 2 の前側に位置して回転軸 1 2 b の先端側に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化頭 1 3 はエアモータ 1 2 によって回転される。そして、回転霧化頭 1 3 は、高速回転するこよにより、該回転霧化頭 1 3 に供給される塗料を遠心霧化して微粒化し、後述するように高電圧に帯電した帯電塗料粒子とする。さらに、この回転霧化頭 1 3 は、帯電塗料粒子を後述の被塗物 4 2 との間に形成される静電界に沿って塗着せしめる。

1 4 はエアモータ 1 2 の前側に設けられたシエーピングエアリングで、該シヱ一ビングエアリング 1 4 は、回転霧化頭 1 3 の放出端縁に向け噴霧口からシェービングエアを噴出し、回転霧化頭 1 3 から放出された帯電塗料粒子のパターン成形を行うものである。

1 5 はハウジング 7 のネック部 8 に設けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器 1 5 は、例えばコッククロフト回路によって構成され、電源線 1 6 を介して供給される電圧を例えば一 9 0 ないし— 1 2 0 K Vに昇圧するものである。また、高電圧発生器 1 5 の出力側には高電圧ケーブル 1 7 が接続され、この高電圧ケーブル 1 7 は、例えばエアモータ 1 2 に接続されている。そして、高電圧発生器 1 5 は、エアモータ 1 2 の回転軸 1 2 b を介して回転霧化頭 1 3 に高電圧を印加し、塗料を直接帯電させるものである。

1 8 はネック部 8 に設けられた複数本のエア通路で、該各エア通路 1 8 はタービンエア、ブレーキエア、シェ一ビングエア等を供給するものであるが、本実施の形態では、代表的に 1 本のエア通路のみを図示している。

ここで、タービンエアを供給するエア通路は、エアモ

—夕 1 2 のエアタービン 1 2 c に向けエアを供給するものである。ブレーキエアを供給するエア通路は、エアタ一ビン 1 2 c に向けて回転を停止させるためのブレーキエアを供給するものである。さらに、シヱービングエアを供給するエア通路は、シェービングエアリング 1 4 に向けてエアを供給するものである。

1 9 はエアモータ 1 2 の回転軸 1 2 b を軸方向に貫通して設けられたフィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔 1 9 の後端側は、スぺーサ筒 1 0 の円錐状凹陥部 1 0 a に開口し、先端側は回転霧化頭 1 3 内に開口している。そして、フィードユニット 2 0 のフィ一ドチューブ 2 3 は、フィードチューブ挿通孔 1 9 に対して挿着、離脱可能に挿嵌される。

2 0 A , 2 0 B , ·'· 2 0 Ηは A色， B色，色の塗料を個別に供給するフィードユニット（以下、全体としてフィードユニット 2 0 という）である。そして、該各フィードュニット 2 0 は、ュニット取付部 9 b に揷脱可能に挿嵌される径寸法をもった円柱状体として形成された弁収容部 2 1 と、該弁収容部 2 1 の前端面に設けられ、円錐状凹陥部 1 0 a に当接して嵌合し、フィードュニット 2 0 を軸方向、径方向に位置決めする円錐状凸部 2 2 と、該円錐状凸部 2 2 から軸方向に突出し、中央の塗料通路と外周側の溶剤通路（いずれも図示せず）とを有する二重管として形成されたフィ一ドチューブ 2 3 と、前記弁収容部 2 1 内に設けられた塗料弁 2 4 および溶剤弁 2 5 とによって大略構成されている。ここで、フィードユニット 2 0 は、フィードチューブ 2 3 をフィードチューブ揷通孔 1 9 に挿通し、弁収容部 2 1 をハウジング 7 のュニット取付部 9 b に挿嵌することにより、ノヽウジング 7 に取付けられている。そして、フィードュニット 2 0 は、塗料弁 2 4 、溶剤弁 2 5 を開閉することにより、フィードチューブ 2 3 の先端から回転霧化頭 1 3 に向けて塗料、溶剤を吐出するものである

2 6 はフィ一ドュニット 2 0 に接続された塗料ホース、 2 7 はフィードユニット 2 0 に接続された溶剤ホース、 2 8 はフィードュニット 2 0 に接続された塗料弁駆動エアホース、 2 9 はフィードユニット 2 0 に接続された溶剤弁駆動エアホースをそれぞれ示し、該各ホース 2 6 〜 2 9 は束ねられて供給ホース 3 0 (以下、各色毎には供給ホース 3 0 A , 3 0 B , '·' 3 0 Η という）となってヽ ο

ここで、塗料ホース 2 6 は、塗料弁 2 4 を介してフィ一ドチューブ 2 3 の塗料通路に接続されている。溶剤ホース 2 7 は、溶剤弁 2 5 を介してフィードチューブ 2 3 の溶剤通路に接続されている。また、塗料弁駆動エアホ —ス 2 8 は、塗料弁 2 4 を駆動するためのパイロットェァを供給するもので、該塗料弁 2 4 に接続されている。同じく溶剤弁駆動エアホース 2 9 は、溶剤弁 2 5 を駆動するためのパイロットエアを供給するもので、該溶剤弁 2 5 に接続されている。

3 1 A , 3 I B , … 3 1 Hは図 1 に示すように各色毎の供給ホース 3 O A , 3 0 B , … 3 O Hの途中に設けられたホース支持管（以下、全体としてホース支持管 3 1 という）で、該ホース支持管 3 1 は、例えば金属材料等の高強度材料によってパイプ状に形成され、供給ホース

-3 0 を部分的に覆っている。そして、ホース支持管 3 1 は、供給ホース 3 0 を後述のホース把持装置 3 2 , 4 0 で支持するときに、その外周側が把持される。これにより、ホース支持管 3 1 は、ホース把持装置 3 2 ， 4 0 によって供給ホース 3 0 を支持するときに、供給ホース 3 0 が損傷するのを防止している。

一方、 3 2 , 3 2 は一対のアーム側ホース把持装置で、該各ホース把持装置 3 2 は塗装用ロボット 1 のアーム 4 の長さ方向に間隔をもって設けられている。ここで、各アーム側ホース把持装置 3 2 は、図 1 1 ないし図 1 6 に示すようにアーム 4 の長さ方向に離間して配設されたァクチユエ一タ 3 2 a と、該ァクチユエ一夕 3 2 a によって広幅、狭幅となるように作動する一対の爪部 3 2 b , 3 2 b とによって構成されている。そして、各ァ一ム側ホース把持装置 3 2 は、一対の爪部 3 2 b , 3 2 b 間が狭まる方向に作動することにより該各爪部 3 2 b 間でホース支持管 3 1 (供給ホース 3 0 ) を把持し、また、一対の爪部 3 2 b ， 3 2 b 間が広がる方向に作動することによりホース支持管 3 1 の把持を解除する。

3 3 は塗装用ロボット 1 の近傍に位置してアーム 4 の動作範囲内に設けられたフィードュニット待機板で、該フィードュニット待機板 3 3 は支柱 3 を傾けた状態でのアーム 4 の揺動支点◦ (図 1 中に図示）を中心とする略扇状をした板体として形成されている。 3 4 は同じく塗装用ロボット 1 の近傍に位置してアーム 4 の動作範囲内に設けられた供給ホース待機板で、該供給ホース待機板 3 4 も、前記揺動支点 0を中心とし、また該フィードュニット待機板 3 3 よりも小さな略扇状の板体をなしている。そして、フィードユニット待機板 3 3 と供給ホース待機板 3 4 は、供給ホース待機板 3 4が前側に位置して重ねて配設され、例えば塗装ブースの側壁等に、垂直面をなすように取付けられている。

3 5 A , 3 5 B , ·'· 3 5 Ηは待機板 3 3 , 3 4 に設けられた各色毎のュニット待機装置（以下、全体としてュニット待機装置 3 5 という）で、該各ュニット待機装置 3 5 は、支柱 3 を傾けた状態でのアーム 4 の揺動支点 Ο を中心として周方向に所望の角度毎に配置されている。そして、各ュニット待機装置 3 5 は、後述のフィードュニット着脱装置 3 6 と待機装置側ホース把持装置 4 0 とによってそれぞれ構成されている。従って、フィードュニット着脱装置 3 6 と待機装置側ホース把持装置 4 0 とは、各色毎にほぼ同一の放射線上に配置されている。

3 6 は各色毎にフィードユニット待機板 3 3 に設けられたフィードュニット着脱装置で、該フィードュニット着脱装置 3 6 は、フィードュニット待機板 3 3 の前面側に放射状に配設されたガイドレール 3 7 と、該ガイドレ —ル 3 7 に沿って移動可能に設けられたフィードュニット把持具 3 8 と、フィードユニット待機板 3 3 の後面側に設けられ、該フィードュニット把持具 3 8 をガイドレ —ル 3 7 に沿って移動する把持具移動機構としてのエアシリンダ 3 9 とによって大略構成されている。

ここで、フィードュニット把持具 3 8 は、図 5 、図 6 に示すように、ァクチユエ一タ 3 8 a と、該ァクチユエ一夕 3 8 a によって広幅、狭幅となるように作動する一対の爪部 3 8 b , 3 8 b とによって構成されている。そして、フィードュニット把持具 3 8 は、一対の爪部 3 8 b , 3 8 b間が狭まる方向に作動することにより該各爪部 3 8 b間でフィードュニット 2 0 の弁収容部 2 1 を把持し、また、一対の爪部 3 8 b， 3 8 b間が広がる方向に作動することにより弁収容部 2 1 の把持を解除する。

4 0 , 4 0 は各色毎に供給ホース待機板 3 4 に設けられた一対の待機装置側ホース把持装置で、該各ホース把持装置 4 0 は、供給ホース待機板 3 4 に対し、径方向に離間して配設されている。ここで、各ホース把持装置 4 0 は、ァクチユエ一夕 4 0 a と、該ァクチユエ一夕 4 0 a によって広幅、狭幅となるように作動する一対の爪部 4 0 b， 4 0 b とによって構成されている。そして、各待機装置側ホース把持装置 4 0 は、一対の爪部 4 0 b , 4 0 b間が狭まる方向に作動することにより該各爪部 4 O b間でホース支持管 3 1 を把持し、また、一対の爪部 4 0 b， 4 0 b間が広がる方向に作動することによりホース支持管 3 1 の把持を解除する。

なお、 4 1 はハウジング 7 に設けられたロック装置（図 4 中に図示）で、該ロック装置 4 1 は、フィードュニット 2 0 の弁収容部 2 1 外周側に係合し、ハウジング 7 に対してフィードュニット 2 0 を抜け止め状態に保持する。また、フィードュニット 2 0 をある程度大きな力で引き抜いた場合には、ロック装置 4 1 による係合が解除され、フィードユニット 2 0 を取外すことができる。本実施の形態による塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について述べる。

まず、 A〜 H色の塗料のうち、例えば A色塗料を被塗物 4 2 に噴霧する場合について述べる。この場合には、図 3 に示すように、塗装用ロボット 1 の支柱 3 を矢示（ a ) 方向から（ b ) 方向に回動し、次に支柱 3 、アーム 4、手首 5 を作動し、 A色塗料を供給するフィードュニット 2 0 Aが取付けられた塗装機 6 を被塗物 4 2 に向け、塗装位置に配置する。

この状態で、塗料弁 2 4 を開弁すると、供給ホース 3 O Aを経由して供給される A色の塗料は、フィードチュ —ブ 2 3 の塗料通路を通して回転霧化頭 1 3 に向け吐出される。このときには、回転霧化頭 1 3 がエアモータ 1 2 によって高速回転され、高電圧発生器 1 5 によって回転霧化頭 1 3 に高電圧が印加されているから、 A色塗料は、回転霧化頭 1 3 により遠心霧化して微粒化し、高電圧に帯電した帯電塗料粒子となる。そして、この帯電塗料粒子は、シヱ一ビングエアリング 1 4 の各シヱ一ピングエア噴出孔から噴出されるシェービングエアによって所望の噴霧パターンに成形されつつ、アース電位に接続された被塗物 4 2 との間に形成される静電界に沿って飛行し、該被塗物 4 2 に塗着する。

このように、 A色の塗装作業が終了したら、溶剤弁 2 5 を開弁し、溶剤ホース 2 7 を経由してフィードチューブ 2 3 の溶剤通路に溶剤を供給する。これにより、該溶剤通路から回転霧化頭 1 3 に向け溶剤が吐出され、該回転霧化頭 1 3 に付着した A色塗料を洗浄する。

次に、 A色塗料から B色塗料に色替する場合を例に挙げ、このときの色替動作について説明する。

ここで、フィードユニット待機板 3 3 と供給ホース待機板 3 4 は、塗装用ロボット 1 のアーム 4 の揺動支点 0 を中心として扇状をした板体を垂直方向に重ねて配置している。

このため、 A色のフィードユニット 2 O Aを B色のフイードユニット 2 0 B に交換するときには、図 3 に示すように、塗装用ロボット 1 の支柱 3 を矢示（ b ) 方向から（ a ) 方向に回動し、アーム 4 を揺動支点 0を中心に摇動する。これにより、図 5 に示す如く、塗装機 6 を、ュニット待機装置 3 5 Aによるュニット交換位置に配置することができる。この状態で、図 6 に示すように、フイードュニット着脱装置 3 6 を構成するフィードュニット把持具 3 8 は、その爪部 3 8 b， 3 8 b 間を離間させる。次に、図 7 に示す如く、エアシリンダ 3 9 を伸ばし、フィードユニット把持具 3 8 は、その爪部 3 8 b， 3 8 b を A色のフィードュニット 2 O Aの弁収容部 2 1 外周側に配置する。さらに、図 8 に示すように、該爪部 3 8 b , 3 8 b間を接近させ、該各爪部 3 8 b によって弁収容部 2 1 を把持する。

そして、図 9、図 1 0 に示すように、爪部 3 8 b , 3 8 b によってフィードュニット 2 0 Aを把持した状態でエアシリンダ 3 9 を縮小し、フィードユニット 2 0 Aをハウジング 7 のュニット取付部 9 bから引き抜き、離脱させる。これにより、 A色のフィードユニット 2 O Aは、塗装機 6 から外れる。

また、図 1 1 に示す如く、塗装用ロボット 1 のアーム 4 が待機装置側ホース把持装置 4 0 に接近した場合には、図 1 2 に示すように、待機装置側ホース把持装置 4 0 は、その爪部 4 0 b , 4 0 b間を離間する。そして、図 1 3 に示す如く、アーム 4 にアーム側ホース把持装置 3 2 を介して把持されているホース支持管 3 1 Aが爪部 4 O b , 4 0 b間に配置されたら、図 1 4 に示すように、待機装置側ホース把持装置 4 0 は、該各爪部 4 O b , 4 0 b をホース支持管 3 1 Aに近づけ、ホース支持管 3 1 A (供給ホース 3 0 A ) を把持する。

さらに、図 1 5、図 1 6 に示す如く、アーム側ホース把持装置 3 2 は、その爪部 3 2 b， 3 2 b 間を離間し、アーム 4 を供給ホース待機板 3 4 から移動する。これにより、待機装置側ホース把持装置 4 0 は、 A色塗料の供給ホース 3 O Aを支持することができる。

以上の動作は、前色の塗料となる A色のフィードュニット 2 0 A、供給ホース 3 O Aを、塗装機 6 、アーム 4 から取外す場合であるが、次に、 A色のフィードュニット 2 O Aが取外された塗装機 6 に、次色塗料となる B色のフィ一ドュニット 2 0 Bを取付け、アーム 4 に供給ホース 3 0 Bを取付ける場合の動作について説明する。

ここで、塗装機 6 に B色のフィードュニット 2 0 B、供給ホース 3 0 B を取付ける場合の動作は、 A色のフィ一ドュニット 2 0 A、供給ホース 3 O Aの取外し動作に用いた図 5 ないし図 1 6 を、それぞれ順序を逆にして行なわれる。このため、この動作説明では、各図中の括弧内に記載された B色塗料に関する符号を用いて説明するものとする。

まず、塗装用ロボット 1 を作動し、そのアーム 4 と塗装機 6 を図 1 中の矢示（ c ) 方向に回動し、図 9 に示す如く、アーム 4 と塗装機 6 を B色のュニット待機装置 3 5 B によるユニット交換位置に配置する。この状態で、図 7 に示すように、エアシリンダ 3 9 を伸ばし、フィードチューブ 2 3 をフィードチューブ挿通孔 1 9 に挿入し、弁収容部 2 1 をュニット取付部 9 b に挿嵌することにより、フィードユニット 2 0 Bをハウジング 7 に取付ける

そして、ノヽウジング 7 に B色塗料のフィードュニッ卜 2 0 Bを取付けたら、図 5 、図 6 に示すように、フィードュニット把持具 3 8 は、一対の爪部 3 8 b , 3 8 b 間を離間し、フィードユニット 2 0 Bの把持を解除した後、エアシリンダ 3 9 を縮小してフィードュニット把持具 3 8 を初期位置に戻す。

一方、図 1 5 に示す如く、アーム 4 が待機装置側ホース把持装置 4 0 に接近した場合には、図 1 6 に示すようにアーム側ホース把持装置 3 2 は、その爪部 3 2 b ， 3 8 b 間を離間させる。そして、図 1 3 に示す如く、ホース支持管 3 1 Bが各爪部 3 2 b ， 3 2 b 間に配置されたら、図 1 4 に示すように、該各爪部 3 2 b , 3 2 b 間を接近させ、ホース支持管 3 1 Bを把持する。次に、図 1 2 に示す如く、待機装置側ホース把持装置 4 0 は、その爪部 4 0 b ， 4 0 b 間を離間し、ホース支持管 3 1 Bの把持を解除する。これにより、図 1 1 に示すように、ァーム側ホース把持装置 3 2 は、 B色塗料の供給ホース 3 0 B を支持することができる。

かくして、フィードユニット 2 0 B、ホース支持管 3 1 B (供給ホース 3 0 B ) を塗装機 6 、アーム 4 に取付けたら、塗装用ロボット 1 の支柱 3 を図 3 中の矢示（ b ) 方向に回動して塗装位置に配置する。これにより、塗装機 6 は、 A色の塗装動作と同様に、 B色の塗料を被塗物 4 2 に塗装することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、塗装用ロボット 1 のアーム 4 先端に回転霧化頭型塗装機 6 を設け、該塗装機 6 に対し異なる色の塗料を供給する各色毎のフィードュニット 2 0 A〜 2 0 Hを交換して取付けると共に、フィードュニット 2 0 A〜 2 O Hに接続された供給ホ —ス 3 0 A〜 3 O Hをアーム側ホース把持装置 3 2 によつてアーム 4 に支持する構成としている。

これにより、 1 台の回転霧化頭型塗装機 6 を各フィードュニット 2 0 A〜 2 O Hで共通して用いることができるから、回転霧化頭 1 3 に付着した前色塗料を洗浄するだけで色替を行なうことができ、色替時間の短縮、排出される塗料、溶剤の削減等を図ることができ、当該塗装装置に対する信頼性を向上することができる。

しかも、アーム 4 等の動作時には、塗料ホース 2 6 、溶剤ホース 2 7 等からなる供給ホース 3 0 を、アーム側ホース把持装置 3 2 によって把持することができるから、供給ホース 3 0 が被塗物 4 2 に接触するのを防止でき、塗装不良や供給ホース 3 0 の摩耗や損傷を防止でき、信頼性を向上することができる。

また、フィードュニット待機板 3 3 、供給ホース待機板 3 4 を垂直方向に配置し、各ュニット待機装置 3 5 A 〜 3 5 Hは、これら待機板 3 3 , 3 4 に対し、アーム 4 の揺動支点 0を中心として周方向に所望の角度毎に配置する構成としている。従って、塗装用ロボット 1 のァーム 4 を、揺動支点 0を中心として所望の角度をもって揺動することにより、回転霧化頭型塗装機 6 とアーム 4 とを、各ュニット待機装置 3 5 A〜 3 5 H のュニット交換位置に正確かつ容易に配置することができる。

さらに、供給ホース 3 0 をホース支持管 3 1 によって覆い、該ホース支持管 3 1 をアーム側ホース把持装置 3 2 、待機装置側ホース把持装置 4 0 によって把持することにより供給ホース 3 0 を支持する構成としているから、ホース把持装置 3 2 , 4 0 によって供給ホース 3 0 が損傷するのを防止でき、供給ホース 3 0 の耐久性を向上して寿命を延ばすことができる。

なお、実施の形態では、作業装置として塗装用ロボット 1 の手首 5 に塗装機 6 を取付けた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、塗装機 6 を往復動するレシプロケータ等の他の作業装置を用いてもよい。

また、実施の形態では、塗装'用ロボット 1 のアーム 4 にアーム側ホース把持装置 3 2 を設け、支柱 3 を回転させたときに該アーム側ホース把持装置 3 2 が対面する位置に、該アーム側ホース把持装置 3 2 との間で供給ホース 3 0 を受け渡しするュニット待機装置 3 5 等を配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、アーム 4 には、該アーム 4 を挟んで両側にアーム側ホース把持装置を設けると共に、塗装用ロボット 1 の両側に各色毎のュニット待機装置を取付けるュニット待機板と供給ホース待機板を配設する構成としてもよい。この場合には、塗装用ロボット 1 を挟んで両側にュニット待機装置を配置することができるから、実施例に比較して 2 倍の種類の塗料を取揃えることができ、塗色の増大に対応することができる。

さらに、塗装用ロボット 1 を移動（所謂トラッキング ) 可能に設け、この移動方向に沿って複数台のュニット待機装置 3 5 を配設する構成としてもよい。この場合には、実施例に比較して 2 倍以上の種類の塗料を取揃えることができる。

また、実施の形態では、回転霧化頭 1 3 に高電圧を印加し、該回転霧化頭 1 3 を通る塗料を直接高電圧に帯電させる直接帯電式の回転霧化頭型塗装機 6 を用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばハウジング 7 の外周側に外部電極を設け、該外部電極によって回転霧化頭 1 3 の外周側にコロナ放電領域を形成することにより、このコロナ放電領域を塗料粒子が通過するときに塗料粒子を高電圧に帯電させる間接帯電式の回転霧化頭型塗装機を用いる構成を採用してもよい。

さらに、実施の形態では、把持具移動機構としてエアシリンダ 3 9 を用いた場合を例示したが、これに替えて、例えば、ボールねじ機構等の他の把持具移動機構を用いてもよい。産業上の利用可能性

以上詳述した如く、本発明によれば、作業装置のァーム先端に設けられた回転霧化頭型塗装機には、各色毎のフィードュニットを取付け、取外し可能に設け、作業装置のアームには、ホース支持管を把持することにより、塗料ホースを取付け、取外し可能に支持するアーム側ホース把持装置を設け、さらに、作業装置の近傍には、回転霧化頭型塗装機に対しフィードュニットを揷着しまたは離脱するフィードユニット着脱装置と、ホース支持管を取付け、取外し可能に把持する待機装置側ホース把持装置とからなるュニット待機装置を設ける構成としている。

これにより、回転霧化頭型塗装機に取付けられるフィードュニットを交換することにより色替を行なうことができ、色替時間を短縮することができる。しかも、ァ一ム等が揺動した場合にも、アーム側ホース把持装置によつてホース支持管を把持し、塗料ホースのぶらつきを防止することができる構成となっているから、塗料ホースが被塗物に接触することによる塗装不良を防止できる上に、塗料ホースの摩耗や損傷を防止して寿命を延ばすことができ、信頼性を向上することができる。

Claims

求の範囲

1 . アームが揺動可能に設けられた作業装置と、該作業装置のアーム先端に設けられ、エアモータによって回転される回転霧化頭を有している回転霧化頭型塗装機と、該回転霧化頭型塗装機に取付け、取外し可能に設けられ、前記回転霧化頭に向け塗料を供給するフィードチューブを有している各色毎のフィードュニッ卜と、該各フイードュニッ卜に接続して設けられ、塗料源から供給される塗料が流通する各色毎の塗料ホースと、該各塗料ホースの途中に設けられたホース支持管と、前記作業装置のアームに設けられ、該塗料ホースを取付け、取外し可能に支持するために該ホース支持管を把持するアーム側ホース把持装置と、前記作業装置の近傍に設けられ、前記フィードュニットと塗料ホースを待機位置に保持する各色毎のュニット待機装置とを備え、前記各ュニット待機装置は、前記回転霧化頭型塗装機に対してフィードュニットを挿着、離脱するフィードュニット着脱装置と、前記アーム側ホース把持装置との間で前記塗料ホースを受け渡しするために、前記ホース支持管を取付け、取外し可能に把持する待機装置側ホース把持装置とによって構成してなる塗装装置。

2 . 前記各ュニット待機装置は、前記アームの揺動支点を中心として周方向に所望の角度毎に配置する構成としてなる請求項 1 に記載の塗装装置。

3 . 前記作業装置の近くには、前記アームの動作範囲内に位置してフィードュニット待機板と供給ホース待機板とを配設し、前記フィードュニッ卜待機板には前記ァームの揺動支点を中心としてフィードュニット着脱装置を周方向に所望の角度毎に配置し、前記供給ホース待機板には前記アームの揺動支点を中心として前記待機装置側ホース把持装置を周方向に所望の角度毎に配置する構成としてなる請求項 1 に記載の塗装装置。

4 . 前記回転霧化頭型塗装機には、前記フィードュニットが取付けられたときに前記フィードチューブが挿通されるフィードチューブ揷通孔を設け、前記フィードュニット着脱装置は、前記フィードュニットを把持するフイードュニット把持具と、該フィードュニット把持具を前記フィードチューブ揷通孔の軸方向に移動することにより前記フィードュニットを揷着、離脱する把持具移動機構とによって構成してなる請求項 1 , 2 または 3 に記載の塗装装置。

5 . 前記回転霧化頭型塗装機には、前記エアモータの回転軸を貫通してフィードチューブ揷通孔を設け、前記各ュニット待機装置のフィードュニット着脱装置は、前記塗装機の後側からフィードチューブ揷通孔に各フィードュニッ卜のフィードチューブを移動することにより該各フィードュニットを揷着、離脱するものである請求項 1 , 2 または 3 に記載の塗装装置。

6 . 前記アーム側ホース把持装置と待機装置側ホース把持装置とは、ァクチユエ一夕によって作動する一対の爪部によって構成してなる請求項 1 , 2 または 3 に記載の塗装装置。

7 . 前記各フィードユニットには、前記回転霧化頭型塗装機の回転霧化頭を洗浄するための溶剤が流通する溶剤ホースを前記塗料ホースと並列に設けてなる請求項 1 に記載の塗装装置。