JP4235631B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装装置に関する。特に、塗装ロボットに適用される塗装装置であって、塗料の色替機能を有する塗装装置に関する。

例えば、自動車のボディを上塗り塗装するラインでは、コンベアで搬送されるボディを塗装ロボットが塗料を吹き付けて塗装する。このような塗装ラインでは、ボディ毎に異なる塗装色で塗装されることが多く、塗装ロボットに備わる色替装置がボディに塗装する指定色の塗料に切り替えている。

塗装ロボットに備わる色替装置としては、複数色の塗料をＣＣＶ（Ｃｏｌｏｒ Ｃｈａｎｇｅ Ｖａｌｖｅ：カラーチェンジバルブ）で切り替えて塗装ガンに供給する色替装置が知られている。ＣＣＶは複数のバルブを備えており、指定のバルブが開き、他のバルブが閉じることにより、指定色の塗料が塗装ガンに供給される。指定色の塗料が色替えされるに当り、前記バルブから塗装ガンに至る塗料供給経路は溶剤及びエアで洗浄される。

前述のＣＣＶを利用する塗装装置は、サーキュレーションタイプの塗装装置とも呼ばれており、塗色数に限界があり、小ロット塗色塗装の場合には、色ロット替えのために多量の塗料及び洗浄液（例えば、シンナ）を廃棄する必要があることが欠点とされている。

一方、サーキュレーションタイプの塗装装置における前述の欠点を克服するものとして、カートリッジタイプの塗装装置が知られている。例えば、カートリッジタイプの塗装装置として、塗装ロボット本体と、継手板と、シリンダと、塗装ガンと、塗料容器と、を備える塗装ロボットの色替装置が発明されている（例えば、特許文献１参照）。

別なカートリッジタイプの塗装装置として、塗装装置に各色毎のカートリッジを着脱可能に設けることにより、塗料を排出することなく、多数色の塗料を色替して塗装できるようにした回転霧化頭型塗装装置が発明されている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６０−１２２０７３号公報 特開平１１−２６２６９９号公報

図２０は、特許文献１による色替装置の第１実施例による概略構成図である。本願の図２０は、特許文献１の図１に相当している。図２０において、特許文献１による色替装置は、塗装ロボット本体がアーム８１を有している。継手板８２は、塗装ロボット本体のアーム８１に取り付けられている。シリンダ８４は、継手板８２から所定の間隔離間して、アーム８１の基端側に取り付けられ、ピストンロッド８５を有している。ピストンロッド８５は、少なくとも先端部に通気孔が穿設されており、最伸長時には前記通気孔が継手板８２の流入側に接続する長さとなっている。

図２０において、塗装ガン８９は、継手板８２の流出側に接続しており、アーム８１の先端に位置して設けられている。塗料容器８１１は、一端側に継手板８２の流入側に接続される開口部を有し、他端側にピストンロッド８５の通気孔に接続される開口部を有している。塗料容器８１１は、継手板８２とシリンダ８４との間に着脱可能に設けられている。塗料容器８１１は、圧縮空気によって塗料を塗装ガン８９に向けて吐出するようにしている。

特許文献１による色替装置は、次の各効果があるとしている。（１）塗装ロボット本体は、塗装する色にしたがって各塗料容器を交換することによって、順次色替えしつつ塗装作業を行うように構成したので、色替え作業を極めて短時間に行うことができる。（２）塗装ガンと塗料容器との間の塗料供給ホースを著しく短縮するか、又は廃止することができ、塗料や洗浄用シンナの節約及び洗浄時間の節約となる。（３）塗装用圧縮空気の通気孔を有するピストンロッドを伸長させ塗料供給ホースに接続するだけで、エア、シンナを節約でき、塗装ガン及び塗料供給ホース内の残留塗料の洗浄を極めて容易に行うことができる。（４）コンベアラインなどによって、連続して運ばれる同一形状の被塗物、例えば自動車のボディと次々色替えしつつ塗装するに際しては、塗料容器内には１台のボディの塗装に使い切る程度の量の塗料を充填しておけばよく、色替え時の塗料の無駄を更に少なくすることができる。

図２１は、特許文献２による回転霧化頭型塗装装置の拡大縦断面図である。本願の図２１は、特許文献２の図３に相当している。図２１において、ハウジング９２２には、各色毎のカートリッジ９３５を交換可能に設ける構成としている。又、カートリッジ９３５には、フィードチューブ内の塗料供給路９３９Ａを連通、遮断する塗料弁９４６を設けている。ハウジング９２２にはハウジング側シンナ通路９４８を連通、遮断するシンナ弁９５４を設けている。これにより、１台の塗装装置９２１で多数色の色替動作に対応することができる。又、塗料を噴霧、停止するときには、塗料の噴霧指令、停止指令によって塗料弁９４６、シンナ弁９５４を開、閉弁動作させることにより、この指令後に直ちに塗料を噴霧、停止することができる、としている。

図２１において、ハウジング９２２は、塗装用ロボットのアーム先端に着脱可能に取り付けられるネック部９２３と、ネック部９２３の先端に一体形成されたヘッド部９２４により構成されている。ヘッド部９２４の後部は、カートリッジ９３５が交換可能に取り付けられており、ヘッド部９２４の前部は、塗装機９２８が取り付けられている。塗装機９２８は、エアモータ９２９と、エアモータ９２９によって回転される回転霧化頭９３０と、シェーピングエアリング９３１と、を備えている。

特許文献１による色替装置は、塗料容器内に１台のボディの塗装に使い切る程度の量の塗料を充填しておけば、色替え時の塗料の無駄を少なくできる、としているが、塗装ガンに残留した塗料を洗浄して廃棄している。塗料容器から供給されて残存する塗料を塗料容器に還流して回収できれば、色替え時の塗料の無駄を更に少なくできる。

特許文献２による回転霧化頭型塗装装置は、いわゆるベル型の静電塗装機であって、本体を形成するハウジング９２２は、ネック部９２３とカートリッジ９３５と塗装機９２８で略Ｔ字状に構成されている。このＴ字形の塗装機は、比較的大型であって、ボディの外板塗装には好適であっても、ドアを介した内板塗装にはカートリッジ９３５が邪魔をするという問題がある。したがって、Ｔ字形の塗装機に換えて、先端に回転霧化頭（ベルカップ）を有する略Ｌ字形の塗装機を備える回転霧化頭型塗装装置が採用されてきている。

例えば、前述の略Ｌ字形の塗装機を備える回転霧化頭型塗装装置は、ネック部の延長となる塗装用ロボットのアーム内に塗料容器が着脱自在に設けられ、この塗料容器を替えることにより、塗装機からの色替え塗装を可能とする。しかし、略Ｌ字形の塗装機を備える回転霧化頭型塗装装置は、特許文献１による色替装置と同じく、残存塗料の課題が発生する。略Ｌ字形の塗装機を備える回転霧化頭型塗装装置において、塗料容器から供給されて残存する塗料を塗料容器に還流して回収できれば、色替え時の塗料の無駄を少なくできる。

又、特許文献１による色替装置、及び特許文献２による回転霧化頭型塗装装置は、色替えのために洗浄の都度、塗料容器又はカートリッジを塗装ロボットから外す必要があった。色替えの都度に塗料容器又はカートリッジを塗装ロボットから外すことなく、塗料供給口から塗料噴射口まで残存塗料を洗浄できれば、工程時間を短縮することができる。そして、これらが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような問題に鑑み、塗装ロボットに適用されて塗料の色替機能を有する塗装装置であって、その第１の目的は、塗料容器から供給されて残存する塗料を塗料容器に還流して回収可能な塗装装置を提供することにある。その第２の目的は、色替えの都度に塗料容器を塗装ロボットから外すことなく、塗料供給口から塗料噴射口のまで残存塗料を洗浄可能な塗装装置を提供することにある。

本発明者は、上記目的を満たすため、塗料容器内又は塗料容器外から塗料噴射口の末端近傍に至る塗料流路内を往復動可能なピグを設ける構造とし、以下のような新たな塗装装置を発明した。

（１） 一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、他端は塗装ロボットのアーム先端に接続する塗装機と、前記塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置し、各色毎に個別の塗料を収容する第１塗料容器と、を備え、前記各色毎に個別の塗料を前記第１塗料容器から前記噴霧口に供給する塗装装置であって、前記第１塗料容器は、前記塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に内部を隔絶する可動弁と、前記溶剤収容室に溶剤を供給すると前記可動弁が移動して前記塗料収容室から当該塗料が流出する第１開口と、を備え、一端は前記第１開口に接続し、他端は前記噴霧口の近傍に至る塗料流路と、一端に流体が供給され、他端は前記噴霧口に至る流体流路と、前記塗料流路の他端側と前記流体流路の他端側を連通する連絡路と、前記塗料流路内を密閉して当該塗料流路内を移動可能に収容される第１ピグと、前記流体流路の他端側を密閉して移動可能なヘッドを有する方向制御弁と、を備え、前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動しているときは、前記第１ピグは前記塗料流路の他端に移動して前記塗料が前記連絡路を介して前記噴霧口に供給され、前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の他端側に移動しているときは、前記流体が前記連絡路を介して前記塗料流路の他端に供給されることにより前記第１ピグが前記第１塗料容器から供給されて残存する塗料を当該第１塗料容器に還流して回収する塗装装置。

（１）の発明による塗装装置は、塗装機と第１塗料容器を備えている。塗装機の一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、塗装機の他端は塗装ロボットのアーム先端に接続している。第１塗料容器は、塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置され、各色毎に個別の塗料を収容している。そして、各色毎に個別の塗料を第１塗料容器から噴霧口に供給する。

例えば、塗装機は、後述するように、塗料を霧化するベル型塗装機であってもよく、塗料を噴霧するエアスプレーガンを用いた塗装機であってもよく、塗装機の一端は塗料を噴霧する噴霧口を有している。塗装ロボットは、ティーチング機能を有していることが好ましく、塗装を自動化にするにあたり、自由に再生塗装できる。

塗装ロボットは、一般に多関節形が多く使用されており、塗装機の他端が塗装ロボットのアーム先端に接続している。ここで、塗装機が塗装ロボットに接続しているとは、塗装ロボットに対して、塗装機が取り外し可能に又は交換可能に接続していることを意味しており、塗装ロボットに備わる電源、空気源、又は塗料及び溶剤が、塗装機に備わるアクチュエータや多種の流路に接続されることを意味している。塗装ロボットのアーム先端に塗装機が一体に構成されてもよい。

（１）の発明による塗装装置は、各色毎に個別の塗料を収容している複数の第１塗料容器を載置するコンベアと、前記コンベア上の所定の第１塗料容器を塗装ロボットのアーム内に移送、又は、塗装ロボットのアーム内の第１塗料容器を前記コンベア上に移送する搬送ロボットを備えてもよく、第１塗料容器の交換作業が自動化される。例えば、搬送ロボットは旋回及び伸縮可能なアームを有し、コンベア上の所定位置にある第１塗料容器をアーム先端が把持して、塗装ロボットのアーム内の所定位置に移し替える。第１塗料容器がアーム内の所定位置に設置されるように、塗装ロボットのアーム内に位置決め部材を設けることが好ましい。第１塗料容器は、例えば略円筒形に形成され、当該第１塗料容器の軸中心がアームの長手方向と平行になるように設置される。

そして、（１）の発明による塗装装置は、第１塗料容器が、可動弁と第１開口を備えている。可動弁は、塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に第１塗料容器の内部を隔絶している。第１開口は、溶剤収容室に溶剤を供給すると、可動弁が移動して塗料収容室から塗料が流出する。

例えば、可動弁は、第１塗料容器の内壁を密閉すべく、第１塗料容器の軸方向に摺動自在に挿嵌されたピストンであってよく、可動弁は、塗料収容室と溶剤収容室に隔絶している。第１塗料容器は、中空の密閉容器であってよく、塗料と溶剤が可動弁で隔絶されて収容されている。初期状態において、第１塗料容器には、塗料が大部分を占めている。そして、溶剤収容室に溶剤を供給すると、可動弁が移動して塗料収容室から第１開口を介して塗料が流出する。

例えば、第１開口には、急速継手を構成するオス継手が設けられてもよく、一方、後述する塗料流路の一端には、急速継手を構成するメス継手が設けられてよく、このオス継手とこのメス継手が接続することにより、塗料収容室内の塗料を塗料流路に供給可能となる。又は、塗料流路内の残留塗料を塗料収容室内に回収可能となる。

例えば、アーム内には第１塗料容器と対向する位置にピストンが配置されてよく、中空のピストンロッドの先端に急速継手を構成するメス継手が設けられてよく、一方、第１開口と相反する位置となる溶剤収容室の末端には、急速継手を構成するオス継手が設けられてよく、中空のピストンロッドを伸長することにより、このオス継手とこのメス継手が接続される。中空のピストンロッドの基端側から溶剤（例えば、シンナ）を供給することにより、溶剤収容室に溶剤を供給することができる。中空のピストンロッドの基端側を解放すれば、塗料流路内の残留塗料を塗料収容室内に回収可能すべく、可動弁を溶剤収容室側に移動できる。

又、（１）の発明による塗装装置は、塗料流路と流体流路と連絡路と第１ピグ及び方向制御弁を備えている。塗料流路の一端は、第１開口に接続している。塗料流路の他端は噴霧口の近傍に至っている。流体流路の一端に流体が供給される。流体流路の他端は噴霧口に至っている。連絡路は、塗料流路の他端側と流体流路の他端側を連通している。第１ピグは、塗料流路内を密閉して、塗料流路内を移動可能に収容されている。方向制御弁は、流体流路の他端側を密閉して移動可能なヘッドを有している。

塗料流路は、その内部に第１ピグが往復動できるように、一端から他端に至るまで円滑な経路を描くことが好ましく、塗料流路の他端から一端側に向う一定距離は、塗装機の頭部の軸中心と平行する直線経路となっている。一方、流体流路の他端から一端側に向う一定距離は、前記塗料流路の直線経路と平行して近接する直線経路となっている。この流体流路の直線経路内を方向制御弁のヘッドが移動できる。連絡路は、塗料流路の直線経路と流体流路の直線経路を直交するように連通している。第１ピグが塗料流路の直線経路から連絡路に移動しないように、連絡路の内径は塗料流路の内径より小さいことが好ましい。

方向制御弁は、例えば、単動形のニードル弁であってよく、針状のピストンシリンダの先端にヘッドを有している。ニードル弁本体は、塗装機の頭部に内装されており、ニードル弁本体に流体（例えば、エア）を供給することにより、ヘッドを引き込む方向に移動でき、ニードル弁本体にエア供給を停止することにより、ヘッドを復帰することができる。流体流路の他端側に流体（例えば、エア）を流通又は遮断する、別の単動形のニードル弁を塗装機の頭部に内装してもよい。

そして、（１）の発明による塗装装置は、ヘッドが連絡路を越えて流体流路の一端側に移動しているときは、第１ピグは塗料流路の他端に移動して塗料が連絡路を介して噴霧口に供給される。一方、ヘッドが連絡路を越えて流体流路の他端側に移動しているときは、流体が連絡路を介して塗料流路の他端に供給されることにより、第１ピグが第１塗料容器から供給されて残存する塗料を第１塗料容器に還流して回収する。

（１）の発明による塗装装置は、被塗物を塗装するときは、塗装ロボットのアーム内に設置された第１塗料容器の溶剤収容室に溶剤を供給する。そして、可動弁が移動して塗料収容室から第１開口を介して塗料が塗料流路に流出する。このとき、ヘッドは連絡路を越えて流体流路の一端側に移動しており、この塗料は、連絡路を介して噴霧口から噴霧される。所定の塗装が終了すると、ヘッドは連絡路を越えて流体流路の他端側に移動し、流体流路の一端側から流体が供給されることにより、流体が連絡路を介して塗料流路の一端側に供給されて第１ピグが塗料流路内を移動し、塗料流路に残存する塗料を第１塗料容器に還流して回収できる。

このように、（１）の発明による塗装装置は、塗料容器から供給されて残存する塗料を廃棄することなく、塗料容器に還流して回収しているので、色替え時の塗料の無駄を少なくできる。

（２） 一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、他端は塗装ロボットのアーム先端に接続する塗装機と、前記塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置し、各色毎に個別の塗料を収容する第２塗料容器と、を備え、前記各色毎に個別の塗料を前記第２塗料容器から前記噴霧口に供給する塗装装置であって、前記第２塗料容器は、前記塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に内部を隔絶する可動弁と、前記溶剤収容室に溶剤を供給すると前記可動弁が移動して前記塗料収容室から当該塗料が流出する第２開口と、溶剤を流出入可能な第１ポート及び第２ポートを有し、これら第１ポート及び第２ポート間に第２ピグを収容するピグ収容室であって、第２開口に接続され、この第１ポートから溶剤を供給すると当該第２開口から第２ピグが射出されると共に当該第２開口に向けて供給される流体によって前記第２ピグが帰還されるピグ収容室と、を備え、一端は前記第２開口に接続し、他端は前記噴霧口の近傍に至る塗料流路と、一端に流体が供給され、他端は前記噴霧口に至る流体流路と、前記塗料流路の他端側と前記流体流路の他端側を連通する連絡路と、前記流体流路の他端側を密閉して移動可能なヘッドを有する方向制御弁と、を備え、前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動しているときに前記第１ポートから溶剤を供給すると、前記第２ピグは前記塗料流路の一端側から他端側に至り、当該塗料は前記塗料流路の一端側から前記連絡路及び前記流体流路の他端側を介して前記噴霧口より排出される塗装装置。

（２）の発明による塗装装置は、塗装機と第２塗料容器を備えている。塗装機の一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、塗装機の他端は塗装ロボットのアーム先端に接続している。第２塗料容器は、塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置され、各色毎に個別の塗料を収容している。そして、各色毎に個別の塗料を第２塗料容器から噴霧口に供給する。

（２）の発明による塗装装置は、各色毎に個別の塗料を収容している複数の第２塗料容器を載置するコンベアと、前記コンベア上の所定の第２塗料容器を塗装ロボットのアーム内に移送、又は、塗装ロボットのアーム内の第２塗料容器を前記コンベア上に移送する搬送ロボットを備えてもよく、第２塗料容器の交換作業が自動化される。例えば、搬送ロボットは旋回及び伸縮可能なアームを有し、コンベア上の所定位置にある第２塗料容器をアーム先端が把持して、塗装ロボットのアーム内の所定位置に移し替える。第２塗料容器がアーム内の所定位置に設置されるように、塗装ロボットのアーム内に位置決め部材を設けることが好ましい。第２塗料容器は、例えば略円筒形に形成され、当該第２塗料容器の軸中心がアームの長手方向と平行になるように設置される。

そして、（２）の発明による塗装装置は、第２塗料容器が、可動弁と第２開口及びピグ収容室を備えている。可動弁は、塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に第２塗料容器の内部を隔絶している。第２開口は、記溶剤収容室に溶剤を供給すると、可動弁が移動して塗料収容室から塗料が流出する。ピグ収容室は、溶剤を流出入可能な第１ポート及び第２ポートを有し、これら第１ポート及び第２ポート間に第２ピグを収容している。又、ピグ収容室は、第２開口に接続され、第１ポートから溶剤を供給すると、第２開口から第２ピグが射出されると共に第２開口に向けて供給される流体によって第２ピグが帰還される。

例えば、可動弁は、第２塗料容器の内壁を密閉すべく、第２塗料容器の軸方向に摺動自在に挿嵌されたピストンであってよく、可動弁は、塗料収容室と溶剤収容室に隔絶している。第２塗料容器は、中空の密閉容器であってよく、塗料と溶剤が可動弁で隔絶されて収容されている。初期状態において、第２塗料容器には、塗料が大部分を占めている。そして、溶剤収容室に溶剤を供給すると、可動弁が移動して塗料収容室から第２開口を介して塗料が流出する。

例えば、第２開口には、急速継手を構成するオス継手が設けられてよく、一方、後述する塗料流路の一端には、急速継手を構成するメス継手が設けられてよく、このオス継手とこのメス継手が接続することにより、塗料収容室内の塗料を塗料流路に供給可能となる。例えば、アーム内には第２塗料容器と対向する位置にピストンが配置されてよく、中空のピストンロッドの先端に急速継手を構成するメス継手が設けられてよく、一方、第１開口と相反する位置となる溶剤収容室の末端には、急速継手を構成するオス継手が設けられてよく、中空のピストンロッドを伸長することにより、このオス継手とこのメス継手が接続する。中空のピストンロッドの基端側から溶剤（例えば、シンナ）を供給することにより、溶剤収容室に溶剤を供給することができる。

例えば、ピグ収容室は、第２塗料容器の塗料収容室側が一部区分されたシリンダで構成され、このシリンダに第１ポート及び第２ポートが連通する。第１ポート及び第２ポートは、急速継手を構成するオス継手が設けられてもよく、溶剤を供給又は排出可能な流路の末端に設けられた急速継手を構成するメス継手がこのオス継手と接続することにより、第１ポート及び第２ポートに溶剤を流出入可能となる。

初期状態において、第２ピグは第１ポート及び第２ポート間のピグ収容室内に収容されている。第１ポートから溶剤を供給すると、第２ピグは溶剤に押し出されて第２ポート側に移動し、更に、第２開口から第２ピグが射出される。例えば、ピグ収容室と接続する塗料収容室の接続管端には逆止弁を設けて、ピグ収容室の溶剤が塗料収容室に流入しないようにすることが好ましい。一方、第２開口に向けて供給される流体（例えば、エア）によって、第２ピグが帰還される。このように、ピグ収容室は複動形のピストンシリンダのように機能し、第２ピグはストロークが可変のピストンとして機能する。

又、（２）の発明による塗装装置は、塗料流路と流体流路と連絡路及び方向制御弁を備えている。塗料流路の一端は、第２開口に接続している。塗料流路の他端は噴霧口の近傍に至っている。流体流路の一端に流体が供給される。流体流路の他端は噴霧口に至っている。連絡路は、塗料流路の他端側と流体流路の他端側を連通している。方向制御弁は、流体流路の他端側を密閉して移動可能なヘッドを有している。

例えば、第２ピグは、塗料流路内を密閉して、塗料流路内を移動可能となっている。塗料流路は、その内部に第２ピグが往復動できるように、一端から他端に至るまで円滑な経路を描くことが好ましく、塗料流路の他端から一端側に向う一定距離は、塗装機の頭部の軸中心と平行する直線経路となっている。一方、流体流路の他端から一端側に向う一定距離は、前記塗料流路の直線経路と平行して近接する直線経路となっている。この流体流路の直線経路内を方向制御弁のヘッドが移動できる。連絡路は、塗料流路の直線経路と流体流路の直線経路を直交するように連通している。第２ピグが塗料流路の直線経路から連絡路に移動しないように、連絡路の内径は塗料流路の内径より小さいことが好ましい。

方向制御弁は、例えば、単動形のニードル弁であってよく、針状のピストンシリンダの先端にヘッドを有している。ニードル弁本体は、塗装機の頭部に内装されており、ニードル弁本体にエアを供給することにより、ヘッドを引き込む方向に移動でき、ニードル弁本体にエア供給を停止することにより、ヘッドを復帰することができる。流体流路の他端側に流体（例えば、エア）を流通又は遮断する、別の単動形のニードル弁を塗装機の頭部に内装してもよい。

そして、（２）の発明による塗装装置は、ヘッドが連絡路を越えて流体流路の一端側に移動しているときに第１ポートから溶剤を供給すると、第２ピグは塗料流路の一端側から他端側に至り、塗料は塗料流路の一端側から連絡路及び流体流路の他端側を介して噴霧口より排出される。

このように、（２）の発明による塗装装置は、第２ピグが塗料流路の塗料を噴霧口近傍まで押し出しているので、第２塗装容器から排出された塗料をほとんど使い切ることができる。又、第２ピグを押し出す溶剤は塗料流路の洗浄液として機能し、例えばシンナが用いられる。

（３） 前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の他端側に移動しているときに、前記流体が前記連絡路を介して前記塗料流路の一端側に供給されることにより、前記第２ピグが前記ピグ収容室に帰還し、前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動させられ、前記第２ポートから溶剤を供給すると、当該溶剤が塗料流路及び連絡路を介して前記噴霧口から噴射される（２）記載の塗装装置。

（３）の発明による塗装装置は、ヘッドが連絡路を越えて流体流路の他端側に移動しているときに、流体が前記連絡路を介して塗料流路の一端側に供給されることにより、第２ピグがピグ収容室に帰還する。ヘッドが連絡路を越えて流体流路の一端側に移動させられ、第２ポートから溶剤を供給すると、当該溶剤が塗料供給口から塗料流路及び連絡路を介して噴霧口から噴射される。

例えば、流体はエアであってよく、溶剤はシンナであってよい。エアは第２ピグをピグ収容室に帰還させる押し出し流体として機能する。第２ピグがピグ収容室に帰還した後は、このエアは第２ポートに排出される。ヘッドが連絡路を越えて流体流路の一端側に移動させられると、連絡路へエアが停止され、連絡路と噴霧口が流通可能となる。そして、第２ポートからシンナを供給すると、シンナが塗料流路及び連絡路を介して噴霧口から噴射される。すなわち、塗料供給口から塗料流路及び連絡路を介して噴霧口まで洗浄される。所定時間洗浄された後に、第２ポートからシンナを供給停止し、次の第２塗料容器に交換できる。

このように、（２）の発明による塗装装置は、従来のように、色替えのために洗浄の都度、塗料容器を塗装ロボットから外すことなく、塗装ロボットに塗料容器を載置した状態で塗料供給口から塗料噴射口まで残存塗料を洗浄できるので、工程時間を短縮することができる。

（４） 前記塗料流路の他端側の末端に位置する前記第１ピグを当該塗料流路の一端側に押し出す流体通路が当該塗料流路の末端に設けられている（１）記載の塗装装置。

（５） 前記塗料流路の他端側の末端に位置する前記第２ピグを当該塗料流路の一端側に押し出す流体通路が当該塗料流路の末端に設けられている（２）又は（３）記載の塗装装置。

（６） 前記塗装機は、前記噴霧口を中心に回転するベルカップと、このベルカップの外周にエアを吹き付けるシェーピングエアリングと、を備え、塗料を霧化するベル型塗装機である（１）から（５）のいずれかに記載の塗装装置。

（７） 前記塗装機は、先端に前記ベルカップを有し、鈍角に屈曲する筒形のハウジングで形成されるベル型塗装機である（６）記載の塗装装置。

本発明の第１の実施形態による塗装装置は、塗料容器から供給されて残存する塗料を廃棄することなく、塗料容器に還流して回収しているので、色替え時の塗料の無駄を少なくできる。又、本発明の第２の実施形態による塗装装置は、塗装容器から排出された塗料をほとんど使い切ることができ、色替えのために洗浄の都度、塗料容器を塗装ロボットから外すことなく、塗装ロボットに塗料容器を載置した状態で塗料供給口から塗料噴射口まで残存塗料を洗浄できるので、工程時間を短縮することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明による塗装装置の第１実施形態を示す概略構成図である。図２は、前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図である。図２は図１の状態変化図である。図３は、前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図である。図３は図２の状態変化図である。図４は、前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図である。図４は図３の状態変化図である。

図５は、前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図５は、図１の状態図に対応している。図６は、前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図６は、図２の状態図に対応している。図７は、前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図７は、図３の状態図に対応している。図８は、前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図８は、図４の状態図に対応している。

図９は、本発明による塗装装置の第２実施形態を示す概略構成図である。図１０は、前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図である。図１０は図９の状態変化図である。図１１は、前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図である。図１１は図１０の状態変化図である。図１２は、前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図である。図１２は図１１の状態変化図である。図１３は、前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図である。図１３は図１２の状態変化図である。図１４は、前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図である。図１４は図１３の状態変化図である。

図１５は、前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図１５は、図９の状態図に対応している。図１６は、前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図１６は、図１１の状態図に対応している。図１７は、前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図１７は、図１２の状態図に対応している。図１８は、前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図１８は、図１３の状態図に対応している。図１９は、前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図である。図１９は、図１４の状態図に対応している。

最初に、本発明による塗装装置の第１実施形態の構成を説明する。図１において、塗装装置１００は、塗装機１と第１塗料容器Ｂ１を備えている。塗装機１の一端は塗料を噴霧する噴霧口１ａを有している（図５参照）。塗装機１の他端は塗装ロボットのアームＡ先端に接続している。図５において、塗装機１は塗料を霧化するベル型塗装機であって、頭部１ｈには、噴霧口１ａを中心に回転するベルカップ１ｂを備えている。又、頭部１ｈには、ベルカップ１ｂの外周にエアを吹き付けるシェーピングエアリング１ｃを備えている。

又、図５において、塗装機１は静電塗装機であって、シェーピングエアリング１ｃは、電気絶縁性の塗装機ハウジング１ｄの一端に取り付けられている。塗装機ハウジング１ｄの他端は、電気絶縁性のコントロールバルブ１ｅの一端に着脱自在に取り付けられる。コントロールバルブ１ｅはベアリングユニット１ｆを内装しており、ベアリングユニット１ｆはキャップナット１ｇでコントロールバルブ１ｅ内に保持されている。コントロールバルブ１ｅの他端は屈曲ハウジング１ｊの一端側に取り付けられている。屈曲ハウジング１ｊの他端は、図示されない接続ユニットとコントロールバルブユニット及び接続フランジを介して塗装ロボットのアームＡ先端に接続している。

塗装機１は、先端にベルカップ１ｂを有し、鈍角に屈曲する筒形のハウジングで形成されるベル型塗装機であるということもできる。ここで、塗装機１は、塗装ロボットのアームＡ先端に取り外し可能に又は交換可能に接続しており、塗装ロボットに備わる電源、空気源、及び溶剤源が、塗装機に備わるアクチュエータ（例えば、バルブ）や後述する多種の流路に接続される。

図１において、例えば、図示されない搬送ロボットは旋回及び伸縮可能なアームを有し、コンベア（図示せず）上の所定位置にある第１塗料容器Ｂ１をアーム先端が把持して、塗装ロボットのアームＡ内の所定位置に移し替える。第１塗料容器Ｂ１がアームＡ内の所定位置に設置されるように、塗装ロボットのアームＡ内に位置決め部材を設けることが好ましい。第１塗料容器Ｂ１は、略円筒形に形成され、第１塗料容器Ｂ１の軸中心がアームＡの長手方向と平行になるように設置されている。

図１において、第１塗料容器Ｂ１は、可動弁２０と第１開口２１を備えている。可動弁２０は、塗料を収容する塗料収容室２ａ及び溶剤を収容可能な溶剤収容室２ｂに第１塗料容器Ｂ１の内部を隔絶している。第１開口２１は、溶剤収容室２ｂに溶剤を供給すると、可動弁２０が移動して塗料収容室２ａから塗料が流出する。

図１において、可動弁２０は、第１塗料容器Ｂ１の内壁を密閉すべく、第１塗料容器Ｂ１の軸方向に摺動自在に挿嵌されたピストンであってよく、可動弁２０は、塗料収容室２ａと溶剤収容室２ｂに隔絶している。第１塗料容器Ｂ１は、中空の密閉容器であって、塗料と溶剤が可動弁２０で隔絶されて収容されている。初期状態において、第１塗料容器Ｂ１には、塗料が大部分を占めている。そして、溶剤収容室２ｂに溶剤を供給すると、可動弁２０が移動して塗料収容室２ａから第１開口２１を介して塗料が流出する。

図１において、第１開口２１には、急速継手を構成するオス継手（図示せず）が設けられてよく、一方、塗料流路１１の一端には、急速継手を構成するメス継手（図示せず）が設けられてよく、このオス継手とこのメス継手が接続することにより、塗料収容室２ａ内の塗料を塗料流路１１に供給可能となる。又は、塗料流路１１内の残留塗料を塗料収容室２ａ内に回収することができる。

図１において、アームＡ内には第１塗料容器Ｂ１と対向する位置にピストン（図示せず）が配置され、中空のピストンロッドＰＲの先端に急速継手を構成するメス継手（図示せず）が設けられる。一方、第１開口２１と相反する位置となる溶剤収容室２ｂの管端には、急速継手を構成するオス継手（図示せず）が設けられ、中空のピストンロッドＰＲを伸長することにより、このオス継手とこのメス継手が接続される。中空のピストンロッドＰＲの基端側（図中矢印Ｓの方向）から溶剤（例えば、シンナ）を供給することにより、溶剤収容室２ｂに溶剤を供給することができる。中空のピストンロッドＰＲの基端側を解放すれば、塗料流路１１内の残留塗料を塗料収容室２ａ内に回収可能すべく、可動弁２０を溶剤収容室２ｂ側に移動できる。

図１及び図５において、塗装装置１００は、塗料流路１１と流体流路１２と連絡路１３と第１ピグ１ｐ及び方向制御弁１ｖを備えている。塗料流路１１の一端は、第１開口２１に接続している。塗料流路１１の他端は噴霧口１ａの近傍に至っている。流体流路１２の一端に流体が供給される。流体流路１２の他端は噴霧口１ａに至っている。連絡路１３は、塗料流路１１の他端側と流体流路１２の他端側を連通している。第１ピグ１ｐは、塗料流路１１内を密閉して、塗料流路１１内を移動可能に収容されている。方向制御弁１ｖは、流体流路１２の他端側を密閉して移動可能なヘッド１１ｖを有している。

図１及び図５において、塗料流路１１は、その内部に第１ピグ１ｐが往復動できるように、一端から他端に至るまで円滑な経路が描かれている。塗料流路１１の他端から一端側に向う一定距離は、塗装機１の頭部１ｈの軸中心と平行する直線経路となっている。又、塗料流路１１の他端側の末端に位置する第１ピグ１ｐを一端側に押し出す流体通路１４が塗料流路１１の末端に設けられている。一方、流体流路１２の他端から一端側に向う一定距離は、塗料流路１１の直線経路と平行して近接する直線経路となっている。流体流路１２の直線経路内を方向制御弁１ｖのヘッド１１ｖが移動できる。連絡路１３は、塗料流路１１の直線経路と流体流路１２の直線経路を直交するように連通している。例えば、第１ピグ１ｐが往復動する塗料流路１１の内径は、約６ｍｍであり、第１ピグ１ｐが塗料流路１１の直線経路から連絡路１３に移動しないように、連絡路１３の内径は塗料流路１１の内径より小さく形成されている。

図５において、方向制御弁１ｖは、単動形のニードル弁であって、針状のピストンシリンダの先端にヘッド１１ｖを有している。ニードル弁本体１２ｖは、塗装機１の頭部１ｈに内装されており、ニードル弁本体１２ｖに流体（例えば、エア）を供給することにより、ヘッド１１ｖを引き込む方向に移動できる。ニードル弁本体１２ｖにエア供給を停止することにより、ヘッド１１ｖを復帰することができる。流体流路１２の他端側に流体（例えば、エア）を流通又は遮断する、別の単動形のニードル弁１ｗが塗装機１の頭部１ｈに内装されている。

次に、第１実施形態による塗装装置１００の動作を説明する。

図１において、第１塗料容器Ｂ１がアームＡ内の所定位置に設置されると、中空のピストンロッドＰＲから溶剤（例えば、シンナ）が供給される。そして、溶剤収容室２ｂ内に溶剤が供給され、可動弁２０が塗料収容室２ａ側に移動することにより、塗料収容室２ａ内の塗料を塗料流路１１に供給可能となる。なお、初期状態において、第１ピグ１ｐは、塗料流路１１の一端側（第１開口２１側）の末端に位置している。又、ヘッド１１ｖは、連絡路１３を越えて流体流路１２の一端側に移動している（図５参照）。

図２において、中空のピストンロッドＰＲから溶剤を更に供給すると、塗料収容室２ａから送り出される塗料により、第１ピグ１ｐは塗料流路１１の他端側に移動する。そして、第１ピグ１ｐが連絡路１３を越えて他端側の末端に当接して停止する（図６参照）。

図３において、中空のピストンロッドＰＲから溶剤を更に供給すると、塗料収容室２ａから送り出される塗料は、連絡路１３を介して噴霧口１ａから噴霧される（図７参照）。このとき、ヘッド１１ｖは、連絡路１３を越えて塗料流路１１の流体流路１２の一端側に移動している（図７参照）。

図４において、溶剤収容室２ｂに溶剤の供給が停止されると、噴霧口１ａからの塗料が噴霧されず、所定の塗装作業が終了する。そして、中空のピストンロッドＰＲの基端側が解放され、可動弁２０を溶剤収容室２ｂ側に移動できる。溶剤は図中矢印Ｒの方向に帰還される。次に、ヘッド１１ｖは連絡路１３を越えて流体流路１２の他端側に移動する（図８参照）。

そして、図８において、流体流路１２の一端側から流体（例えば、エア）が供給されて、連絡路１３を介して塗料流路１１に残留する塗料を塗料収容室２ａ側に押し戻す。次に、連絡路１３から塗料が排出されたタイミングで、流体通路１４から流体（例えば、エア）が供給されて、塗料流路１１の他端側の末端に位置する第１ピグ１ｐを塗料流路１１の一端側に押し出す。流体流路１２の一端側から流体（例えば、エア）が更に供給されて、第１ピグ１ｐが塗料流路１１内を移動する。第１ピグ１ｐは塗料流路１１の一端側の末端まで移動し、初期の状態に戻り、塗料流路１１に残存する塗料を第１塗料容器Ｂ１に還流して回収できる（図１参照）。そして、次の第１塗料容器Ｂ１に取り替えることができる。

このように、本発明の第１の実施形態による塗装装置は、塗料容器から供給されて残存する塗料を廃棄することなく、塗料容器に還流して回収しているので、色替え時の塗料の無駄を少なくできる。

次に、本発明による塗装装置の第２実施形態の構成を説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態で使用された同符号の構成は説明を省略する場合がある。図９において、塗装装置２００は、塗装機１と第２塗料容器Ｂ２を備えている。塗装機１の一端は塗料を噴霧する噴霧口１ａを有している（図１５参照）。塗装機１の他端は塗装ロボットのアームＡ先端に接続している。図１５において、塗装機１は塗料を霧化するベル型塗装機であって、頭部１ｈには、噴霧口１ａを中心に回転するベルカップ１ｂを備えている。又、頭部１ｈには、ベルカップ１ｂの外周にエアを吹き付けるシェーピングエアリング１ｃを備えている。

図９において、例えば、図示されない搬送ロボットは旋回及び伸縮可能なアームを有し、コンベア（図示せず）上の所定位置にある第２塗料容器Ｂ２をアーム先端が把持して、塗装ロボットのアームＡ内の所定位置に移し替える。第２塗料容器Ｂ２がアームＡ内の所定位置に設置されるように、塗装ロボットのアームＡ内に位置決め部材を設けることが好ましい。第２塗料容器Ｂ２は、略円筒形に形成され、第２塗料容器Ｂ２の軸中心がアームＡの長手方向と平行になるように設置されている。

図９において、第２塗料容器Ｂ２は、可動弁３０と第２開口３１及びピグ収容室３ｃを備えている。可動弁３０は、塗料を収容する塗料収容室３ａ及び溶剤を収容可能な溶剤収容室３ｂに第２塗料容器Ｂ２の内部を隔絶している。第２開口３１は、溶剤収容室３ｂに溶剤を供給すると、可動弁３０が移動して塗料収容室３ａから塗料が流出する。ピグ収容室３ｃは、溶剤を流出入可能な第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２を有している。そして、第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２間に第２ピグ２ｐを収容している。又、ピグ収容室３ｃは、第２開口３１に接続され、第１ポートｐ１から溶剤を供給すると、第２開口３１から第２ピグ２ｐが射出されると共に第２開口３１に向けて供給される流体によって第２ピグ２ｐが帰還される。

図９において、可動弁３０は、第２塗料容器Ｂ２の内壁を密閉すべく、第２塗料容器Ｂ２の軸方向に摺動自在に挿嵌されたピストンであってよく、可動弁３０は、塗料収容室３ａと溶剤収容室３ｂに隔絶している。第２塗料容器Ｂ２は、中空の密閉容器であって、塗料と溶剤が可動弁３０で隔絶されて収容されている。初期状態において、第２塗料容器Ｂ２には、塗料が大部分を占めている。そして、溶剤収容室３ｂに溶剤を供給すると、可動弁３０が移動して塗料収容室３ａから第２開口３１を介して塗料が流出する。

図９において、第２開口３１には、急速継手を構成するオス継手（図示せず）が設けられてよく、一方、塗料流路１１の一端には、急速継手を構成するメス継手（図示せず）が設けられてよく、このオス継手とこのメス継手が接続することにより、塗料収容室３ａ内の塗料を塗料流路１１に供給可能となる。

図９において、アームＡ内には第２塗料容器Ｂ２と対向する位置にピストン（図示せず）が配置され、中空のピストンロッドＰＲの先端に急速継手を構成するメス継手（図示せず）が設けられる。一方、第２開口３１と相反する位置となる溶剤収容室３ｂの管端には、急速継手を構成するオス継手（図示せず）が設けられ、中空のピストンロッドＰＲを伸長することにより、このオス継手とこのメス継手が接続される。中空のピストンロッドＰＲの基端側（図中矢印Ｓの方向）から溶剤（例えば、シンナ）を供給することにより、溶剤収容室３ｂに溶剤を供給することができる。

図９において、ピグ収容室３ｃは、第２塗料容器Ｂ２の塗料収容室３ａ側が一部区分されたシリンダで構成され、このシリンダに第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２が連通する。第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２は、急速継手を構成するオス継手が設けられてもよく、溶剤を供給又は排出可能な流路の末端に設けられた急速継手を構成するメス継手がこのオス継手と接続することにより、第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２に溶剤を流出入可能となる。

初期状態において、第２ピグ２ｐは第１ポートｐ１及び第２ポートｐ２間のピグ収容室３ｃ内に収容されている（図９参照）。第１ポートｐ１から溶剤を供給すると、第２ピグ２ｐは溶剤に押し出されて第２ポートｐ２側に移動し、更に、第２開口３１から第２ピグ２ｐが射出される。ピグ収容室３ｃと接続する塗料収容室３ａの接続管端には逆止弁（図示せず）を設けて、ピグ収容室３ｃの溶剤が塗料収容室３ａに流入しないようにしてある。一方、第２開口３１に向けて供給される流体（例えば、エア）によって、第２ピグ２ｐが帰還される。このように、ピグ収容室３ｃは複動形のピストンシリンダのように機能し、第２ピグ２ｐはストロークが可変のピストンとして機能する。

図９及び図１５において、第２ピグ２ｐは、塗料流路１１内を密閉して、塗料流路１１内を移動可能となっている。塗料流路１１は、その内部に第２ピグ２ｐが往復動できるように、一端から他端に至るまで円滑な経路が描かれている。塗料流路１１の他端から一端側に向う一定距離は、塗装機１の頭部１ｈの軸中心と平行する直線経路となっている。又、塗料流路１１の他端側の末端に位置する第２ピグ２ｐを一端側に押し出す流体通路１４が塗料流路１１の末端に設けられている。一方、流体流路１２の他端から一端側に向う一定距離は、塗料流路１１の直線経路と平行して近接する直線経路となっている。流体流路１２の直線経路内を方向制御弁１ｖのヘッド１１ｖが移動できる。連絡路１３は、塗料流路１１の直線経路と流体流路１２の直線経路を直交するように連通している。例えば、第２ピグ２ｐが往復動する塗料流路１１の内径は、約６ｍｍであり、第２ピグ２ｐが塗料流路１１の直線経路から連絡路１３に移動しないように、連絡路１３の内径は塗料流路１１の内径より小さく形成されている。

次に、第２実施形態による塗装装置２００の動作を説明する。

図９において、第２塗料容器Ｂ２がアームＡ内の所定位置に設置されると、中空のピストンロッドＰＲから溶剤（例えば、シンナ）が供給される。そして、溶剤収容室３ｂ内に溶剤が供給され、可動弁３０が塗料収容室３ａ側に移動することにより、塗料収容室３ａ内の塗料を塗料流路１１に供給可能となる。なお、初期状態において、第２ピグ２ｐは、ピグ収容室３ｃ内に位置している。又、ヘッド１１ｖは、連絡路１３を越えて流体流路１２の一端側に移動している（図１５参照）。図９において、中空のピストンロッドＰＲから溶剤を更に供給すると、塗料収容室３ａから送り出される塗料は、連絡路１３を介して噴霧口１ａから噴霧される（図１５参照）。

次に、中空のピストンロッドＰＲから溶剤の供給を停止し、第１ポートｐ１の基端側（図中矢印Ｓの方向）から溶剤（例えば、シンナ）を供給すると、溶剤に押し出されて第２ピグ２ｐが第２ポートｐ２側に移動し、更に、第２開口３１から第２ピグ２ｐが塗料流路１１に射出される（図１０参照）。

第１ポートｐ１から供給される溶剤に押し出されて、第２ピグ２ｐは塗料流路１１の他端側に移動する（図１０参照）。そして、第２ピグ２ｐに押し出される塗料は、塗料流路１１の一端側から連絡路１３及び流体流路１２の他端側を介して噴霧口１ａより排出される（図１６参照）。図１１において、第１ポートｐ１から溶剤を更に供給すると、第２ピグ２ｐは塗料流路１１の他端側の端末に至る（図１７参照）。そして、第１ポートｐ１から溶剤の供給が停止されて、所定の塗装作業を終了する。

このように、本発明による第２実施形態による塗装装置は、第２ピグが塗料流路の塗料を噴霧口近傍まで押し出しているので、第２塗装容器から排出された塗料をほとんど使い切ることができる。又、第２ピグを押し出す溶剤は塗料流路の洗浄液として機能し、例えばシンナが用いられる。

所定の塗装作業が終了すると、ヘッド１１ｖは連絡路１３を越えて流体流路１２の他端側に移動する（図１７及び図１８参照）。次に、図１７において、流体流路１２の一端側から流体（例えば、エア）が供給されて、連絡路１３を介して塗料流路１１に残留する溶剤をピグ収容室３ｃ側に押し戻す（図１２参照）。次に、連絡路１３から溶剤が排出されたタイミングで、流体通路１４から流体（例えば、エア）が供給されて、塗料流路１１の他端側の末端に位置する第２ピグ２ｐを塗料流路１１の一端側に押し出す（図１７参照）。

流体流路１２の一端側から流体（例えば、エア）が更に供給されて、第２ピグ２ｐが塗料流路１１内を一端側に向けて移動する（図１２及び図１３参照）。そして、第２ピグ２ｐに押し出された溶剤は、第２ポートｐ２から排出される。この間、第１ポートｐ１の基端側は閉塞されている。やがて、第２ピグ２ｐはピグ収容室３ｃ内に帰還し、初期の状態に戻る（図１３参照）。そして、流体流路１２の一端側からの流体の供給は停止される（図１７参照）。

次に、塗料が残留している流体流路１２の他端側が洗浄される。図１４において、第２ポートｐ２の基端側（図中矢印Ｓの方向）から溶剤（例えば、シンナ）を供給する。一方、ヘッド１１ｖは連絡路１３を越えて流体流路１２の一端側に移動させておく（図１９参照）。第２ポートｐ２の基端側から供給される溶剤は、塗料流路１１と連絡路１３及び流体流路の他端側を経由して噴霧口１ａから排出される（図１９参照）。塗料が残留している流体流路１２の他端側が洗浄されると、第２ポートｐ２の基端側からの溶剤の供給が停止される。そして、次の第２塗料容器Ｂ２に交換できる（図１４参照）。

このように、本発明の第２実施形態による塗装装置は、従来のように、色替えのために洗浄の都度、塗料容器を塗装ロボットから外すことなく、塗装ロボットに塗料容器を載置した状態で塗料供給口から塗料噴射口まで残存塗料を洗浄できるので、工程時間を短縮することができる。

なお、本発明は、塗料容器内に溶剤（例えば、シンナ）を送り出すことにより、当該塗装容器から塗料を定量供給しているが、サーボモータに備えられる直動軸が可動弁を移動することにより、当該塗装容器から塗料を定量供給するようにしてもよい。

本発明による塗装装置の第１実施形態を示す概略構成図である。 前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図１の状態変化図である。 前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図２の状態変化図である。 前記第１実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図３の状態変化図である。 前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図１の状態図に対応している。 前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図２の状態図に対応している。 前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図３の状態図に対応している。 前記第１実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図４の状態図に対応している。 本発明による塗装装置の第２実施形態を示す概略構成図である。 前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図９の状態変化図である。 前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図１０の状態変化図である。 前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図１１の状態変化図である。 前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図１２の状態変化図である。 前記第２実施形態による塗装装置の概略構成図であり、図１３の状態変化図である。 前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図９の状態図に対応している。 前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図１１の状態図に対応している。 前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図１２の状態図に対応している。 前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図１３の状態図に対応している。 前記第２実施形態による塗装装置の要部拡大断面図であり、図１４の状態図に対応している。 従来技術による色替装置の第１実施例による概略構成図である。 従来技術による回転霧化頭型塗装装置の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ 塗装機
１ａ 噴霧口
１ｐ 第１ピグ
１ｖ 方向制御弁
２ａ・３ａ 塗料収容室
２ｂ・３ｂ 溶剤収容室
２ｐ 第２ピグ
３ｃ ピグ収容室
１１ 塗料流路
１１ｖ ヘッド
１２ 流体流路
１３ 連絡路
２０・３０ 可動弁
２１ 第１開口
３１ 第２開口
１００・２００ 塗装装置
Ａ アーム（塗装ロボットのアーム）
Ｂ１ 第１塗料容器
Ｂ２ 第２塗料容器

Claims (5)

1. 一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、他端は塗装ロボットのアーム先端に接続する塗装機と、前記塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置し、各色毎に個別の塗料を収容する第１塗料容器と、を備え、前記各色毎に個別の塗料を前記第１塗料容器から前記噴霧口に供給する塗装装置であって、
   前記第１塗料容器は、前記塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に内部を隔絶する可動弁と、前記溶剤収容室に溶剤を供給すると前記可動弁が移動して前記塗料収容室から当該塗料が流出する第１開口と、を備え、
   一端は、前記第１開口に接続し、他端は、前記塗装機の頭部の軸中心と平行する第１の直線経路を経て、その末端が前記噴霧口の近傍に至り終端する塗料流路と、
   一端に流体が供給され、他端は、前記第１の直線経路と平行する第２の直線経路を経て、その末端が前記噴霧口の近傍に至り終端する流体流路であって、その終端が前記噴霧口に連通した流体流路と、
   前記塗料流路の内部を密閉して当該塗料流路の内部を移動可能に収容される第１ピグと、
   前記流体流路の他端側を密閉して前記第２の直線経路の内部を移動可能なヘッドを有する方向制御弁と、
   前記第１の直線経路と前記第２の直線経路を直交するように連通する連絡路であって、前記第１ピグが前記第１の直線経路の末端側に移動して通過可能に一方の端部が開口し、前記ヘッドが前記第２の直線経路の末端側に移動して、又は前記第２の直線経路の一端側に移動して通過可能に他方の端部が開口した連絡路と、
   前記第１の直線経路の末端に設けられて前記第１の直線経路の末端に位置する前記第１ピグを前記流体で当該塗料流路の一端側に押し出す流体通路と、を備え、
   前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動しているときは、前記第１ピグは前記塗料流路の他端に移動して前記塗料が前記連絡路及び前記流体流路の末端を介して前記噴霧口に供給され、
   前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動すると共に前記流体通路から前記流体を供給して前記第１ピグが前記連絡路を越えて当該流体が前記連絡路及び前記流体流路の末端を介して前記噴霧口に至る残存する塗料を前記噴霧口から排出したタイミングで前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の他端側に移動させて、当該前記流体流路から前記連絡路を介して前記流体を更に供給することにより前記第１ピグが前記第１塗料容器から供給されて残存する塗料を当該第１塗料容器に還流して回収する塗装装置。
2. 一端は塗料を噴霧する噴霧口を有し、他端は塗装ロボットのアーム先端に接続する塗装機と、前記塗装ロボットのアーム内に着脱自在に設置し、各色毎に個別の塗料を収容する第２塗料容器と、を備え、前記各色毎に個別の塗料を前記第２塗料容器から前記噴霧口に供給する塗装装置であって、
   前記第２塗料容器は、前記塗料を収容する塗料収容室及び溶剤を収容可能な溶剤収容室に内部を隔絶する可動弁と、前記溶剤収容室に溶剤を供給すると前記可動弁が移動して前記塗料収容室から当該塗料が流出する第２開口と、溶剤を流出入可能な第１ポート及び第２ポートを有し、これら第１ポート及び第２ポート間に第２ピグを収容するピグ収容室であって、第２開口に接続され、この第１ポートから溶剤を供給すると当該第２開口から第２ピグが射出されると共に当該第２開口に向けて供給される流体によって前記第２ピグが帰還されるピグ収容室と、を備え、
   一端は、前記第２開口に接続し、他端は、前記塗装機の頭部の軸中心と平行する第１の直線経路を経て、その末端が前記噴霧口の近傍に至り終端する塗料流路と、
   一端に流体が供給され、他端は、前記第１の直線経路と平行する第２の直線経路を経て、その末端が前記噴霧口の近傍に至り終端する流体流路であって、その終端が前記噴霧口に連通した流体流路と、
   前記塗料流路の内部を密閉して当該塗料流路の内部を移動可能に収容される第２ピグと、
   前記流体流路の他端側を密閉して前記第２の直線経路の内部を移動可能なヘッドを有する方向制御弁と、
   前記第１の直線経路と前記第２の直線経路を直交するように連通する連絡路であって、前記第２ピグが前記第１の直線経路の末端側に移動して通過可能に一方の端部が開口し、前記ヘッドが前記第２の直線経路の末端側に移動して、又は前記第２の直線経路の一端側に移動して通過可能に他方の端部が開口した連絡路と、
   前記第１の直線経路の末端に設けられて前記第１の直線経路の末端に位置する前記第２ピグを前記流体で当該塗料流路の一端側に押し出す流体通路と、を備え、
   前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動しているときに前記第１ポートから溶剤を供給すると、前記第２ピグは前記塗料流路の一端側から前記連絡路を越えて前記第１の直線経路の末端に至り、当該塗料は前記第２ピグに押し出されて前記塗料流路の一端側から前記連絡路及び前記流体流路の他端側を介して前記噴霧口より排出される塗装装置。
3. 前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動すると共に前記流体通路から前記流体を供給して前記第２ピグが前記連絡路を越えて当該流体が前記連絡路及び前記流体流路の末端を介して前記噴霧口に至る残存する塗料を前記噴霧口から排出したタイミングで前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の他端側に移動させて、当該前記流体流路から前記連絡路を介して前記流体を更に供給することにより前記第２ピグが前記ピグ収容室に帰還し、前記ヘッドが前記連絡路を越えて前記流体流路の一端側に移動させられ、前記第２ポートから溶剤を供給すると、当該溶剤が前記塗料流路及び前記連絡路を介して前記噴霧口から噴射される請求項２記載の塗装装置。
4. 前記塗装機は、前記噴霧口を中心に回転するベルカップと、このベルカップの外周にエアーを吹き付けるシェーピングエアリングと、を備え、塗料を霧化するベル型塗装機である請求項１から３のいずれかに記載の塗装装置。
5. 前記塗装機は、先端に前記ベルカップを有し、鈍角に屈曲する筒形のハウジングで形成されるベル型塗装機である請求項４記載の塗装装置。

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