(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給対象に液体を供給する液体供給装置であって、
両端が閉鎖されたシリンダと、
前記シリンダの内部空間を第１空間及び第２空間に区分し、前記シリンダの内壁面に対して相対的に摺動するピストンと、
前記シリンダの端を貫通して延在し、先端部が前記ピストンに接続されたピストンロッドと、
前記ピストンロッドの前記シリンダの外部に位置する部分を固定する枠体と、
前記ピストンロッドの延在方向に前記シリンダを往復動させる駆動部と、
前記第１空間に連通する、前記液体を流すための第１流通ラインと、
前記第２空間に連通する、前記液体を流すための第２流通ラインと、
を備える液体供給装置。
【請求項２】
前記駆動部が前記シリンダの側方に配置されている、請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記駆動部は、モータと、前記モータの回転力を直線運動力に変換して可動体を前記ピストンロッドの軸方向と平行な方向に直線移動させる動力伝達機構と、を備え、
前記ピストンロッドは、前記シリンダの外部に位置する部分の固定を解除することができるように構成され、
前記シリンダが前記可動体に着脱自在に取り付けられている、請求項１又は２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
前記動力伝達機構が、前記ピストンロッドの軸方向と平行に延在するボールねじと、前記ボールねじに螺合するスライダと、前記ボールねじに平行に延在し、前記スライダをその延在方向に案内するガイドバーと、を備える、請求項３に記載の液体供給装置。
【請求項５】
前記第１流通ライン又は前記第２流通ラインは、前記ピストンロッド及び前記ピストンの内部に形成された流路を介して前記第１空間又は前記第２空間に連通している、請求項１乃至４のいずれかに記載の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給装置に関し、特に塗料等を供給する液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から塗料等の液体を定量供給する液体供給装置が知られている。
【０００３】
この液体供給装置は、２つの開口を有するシリンダ本体と、シリンダ本体の内壁面に沿って摺動する摺動ブロックと、電動アクチュエータと、流体圧シリンダとを備えている。電動アクチュエータは、摺動ブロックに連結されシリンダ本体の軸線に沿って進退する駆動ロッドを備え、シリンダ本体の軸線上であって、シリンダ本体の一方の端部の外方に配置されている。そして、電動アクチュエータの駆動によって、摺動ブロックを駆動する。流体圧シリンダは、摺動ブロックに連結されシリンダ本体の軸線に沿って進退するピストンロッドを備え、シリンダ本体の軸線上であって、シリンダ本体の一方の端部の外方に配置されている。そして、流体圧シリンダの駆動によって、摺動ブロックを駆動する。
【０００４】
そして、液体の定量供給を行うときは、電動アクチュエータ及び流体圧シリンダの駆動によって摺動ブロックをシリンダ本体の軸線に沿って移動させる。これによって、一方の開口を介して摺動ブロックによって２つに区分されるシリンダの内部空間のうち何れか一方の内部空間に液体を流入させることができ、また、他方の内部空間から他方の開口を介して液体を吐出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６‐６３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の液体供給装置は、電動アクチュエータ及び流体圧シリンダがシリンダ本体，駆動ロッド及びピストンロッドの軸線上に配置されているため、液体供給装置が軸線方向に大型化し、吐出ガンの近くに設置できない場合があった。よって、液体供給装置と吐出ガンとを接続する配管長が長くなり、その結果、応答性が低下するという問題があった。
【０００７】
また、従来、小型の液体供給装置としてギアポンプが用いられているが、ギアポンプは、吐出速度に脈動が生じるため、液体供給装置の用途が限定されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る液体供給装置は、供給対象に液体を供給する液体供給装置であって、両端が閉鎖されたシリンダと、前記シリンダの内部空間を第１空間及び第２空間に区分し、前記シリンダの内壁面に対して相対的に摺動するピストンと、前記シリンダの端を貫通して延在し、先端部が前記ピストンに接続されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの前記シリンダの外部に位置する部分を固定する枠体と、前記ピストンロッドの延在方向に前記シリンダを往復動させる駆動部と、前記第１空間に連通する、前記液体を流すための第１流通ラインと、前記第２空間に連通する、前記液体を流すための第２流通ラインと、を備える。
【０００９】
この構成によれば、シリンダとピストンとが相対的に移動するように駆動部が駆動することによって液体を吐出することができる。したがって、液体の吐出速度に脈動が生じることを防止することができ、その結果、液体供給装置を幅広い用途に適用することができる。
【００１０】
また、駆動部をピストンロッドの軸線方向に配置する必要がなく、ピストンロッドの軸線方向における液体供給装置の長さ寸法を小さくすることができる。これによって、装置の小型化が図れ、例えば、ロボットに液体供給装置を搭載することで液体供給装置と吐出ガンとを接続する配管長を短くすることができ、その結果、液体供給装置の応答性を向上することができる。
【００１１】
前記駆動部が前記シリンダの側方に配置されていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、ピストンロッドの軸線方向の液体供給装置の長さ寸法を小さくすることができる。
【００１３】
前記駆動部は、モータと、前記モータの回転力を直線運動力に変換して可動体を前記ピストンロッドの軸方向と平行な方向に直線移動させる動力伝達機構と、を備え、前記ピストンロッドは、前記シリンダの外部に位置する部分の固定を解除することができるように構成され、前記シリンダが前記可動体に着脱自在に取り付けられていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、シリンダ，ピストン及びピストンロッドの交換を容易且つ迅速に行うことができる。
【００１５】
前記動力伝達機構が、前記ピストンロッドの軸方向と平行に延在するボールねじと、前記ボールねじに螺合するスライダと、前記ボールねじに平行に延在し、前記スライダをその延在方向に案内するガイドバーと、を備えていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、シリンダの軸線方向におけるシリンダの位置決めを精度よく行うことができる。
【００１７】
前記第１流通ライン又は前記第２流通ラインは、前記ピストンロッド及び前記ピストンの内部に形成された流路を介して前記第１空間又は前記第２空間に連通していてもよい。
【００１８】
この構成によれば、第１流通ライン及び第２流通ラインの少なくとも一方において、シリンダの往復動に追従するための可動部を設ける必要を無くすことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液体の吐出速度に脈動が生じることを防止することができ、その結果、液体供給装置を幅広い用途に適用することができる。また、ピストンロッドの軸線方向における液体供給装置の長さ寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体供給装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図１の液体供給装置の液体供給装置本体の構成例を示す図である
【図３】図１の液体供給装置の液体供給装置本体の構成例を示す図である
【図４】図１の液体供給装置の液体供給装置本体の構成例を示す図である
【図５】図１の液体供給装置の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図６】図１の液体供給装置の動作例を示す図である。
【図７】図１の液体供給装置の動作例を示す図である。
【図８】図１の液体供給装置の動作例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る液体供給装置の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る液体供給装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２２】
［全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係る液体供給装置１００の構成例を概略的に示す図である。
【００２３】
液体供給装置１００は、ロボット（図示せず）のアームの先端に取り付けられている吐出ガン５に液体を定量供給する装置である。ロボットとして、多関節型ロボット等が例示される。液体として、ボデーの床裏に塗布する塩化ビニル樹脂、自動車のボデーの室内等に塗布するシーラー材，制振材等の塗料が例示されるがこれに限られるものではない。
【００２４】
吐出ガン５は、その先端部に開口部を有し、この開口部は、ロボットの制御部によってその開放及び閉鎖が行われる。
【００２５】
図１に示すように、液体供給装置１００は、中継タンク１と、材料供給ポンプ２と、レギュレータモジュール３と、液体供給装置本体４と、液体供給装置１００の動作を制御する制御器５９（図５参照）とを備えている。そして、これらは、後述するように液体を流すための配管である流通ラインによって接続されている。なお、説明の便宜上、流通ラインの液体を流す方向における下流側を下流といい、上流側を上流ということがある。
【００２６】
中継タンク１は、液体を貯蔵するタンクである。
【００２７】
材料供給ポンプ２は、中継タンク１に貯蔵されている液体を液体供給装置本体４に対して供給するポンプである。
【００２８】
レギュレータモジュール３は、材料供給ポンプ２によって液体供給装置本体４に対して供給される液体の供給圧を調整するモジュールである。
【００２９】
液体供給装置本体４は、材料供給ポンプ２から供給された液体を吐出ガンに定量供給する装置である。
【００３０】
流通ラインは、第１供給ライン１０，第２供給ライン１１，第１吐出ライン１２，第２吐出ライン１３，及び材料戻りライン１８を含む。
【００３１】
第１供給ライン１０は、材料供給ポンプ２と第１供給吐出口４０（詳細は後述）とを接続し、材料供給ポンプ２から供給された液体を第１供給吐出口４０に供給する。そして、第１供給ライン１０の経路には第１遮断弁１４が設けられている。第１遮断弁１４は、制御器５９により制御されて、第１供給ライン１０の開放及び遮断を行うように構成されている。
【００３２】
第２供給ライン１１は、材料供給ポンプ２と第２供給吐出口４１（詳細は後述）とを接続し、材料供給ポンプ２から供給された液体を第２供給吐出口４１に供給する。そして、第２供給ライン１１の経路には第２遮断弁１５が設けられている。第２遮断弁１５は、制御器５９により制御されて、第２供給ライン１１の開放及び遮断を行うように構成されている。
【００３３】
第１吐出ライン１２は、第１供給吐出口４０と吐出ガン５とを接続し、第１供給吐出口４０から吐出された液体を吐出ガン５に供給する。そして、第１吐出ライン１２の経路には第３遮断弁１６が設けられている。第３遮断弁１６は、制御器５９により制御されて、第１吐出ライン１２の開放及び遮断を行うように構成されている。
【００３４】
第２吐出ライン１３は、第２供給吐出口４１と吐出ガン５とを接続し、第２供給吐出口４１から吐出された液体を吐出ガン５に供給する。そして、第２吐出ライン１３の経路には第４遮断弁１７が設けられている。第４遮断弁１７は、制御器により制御されて、第２吐出ライン１３の開放及び遮断を行うように構成されている。
【００３５】
材料戻りライン１８は、第１吐出ライン１２の第３遮断弁１６より下流側の部分及び第２吐出ライン１３の第４遮断弁１７より下流側の部分から分岐するように構成され、第１吐出ライン１２及び第２吐出ライン１３と中継タンク１とを接続している。そして、第１吐出ライン１２及び第２吐出ライン１３を流れる液体を中継タンク１に戻すことができる。そして、材料戻りライン１８の経路には、還流遮断弁２１が設けられている。還流遮断弁２１は、制御器５９により制御されて、材料戻りライン１８の開放及び遮断を行うように構成されている。
【００３６】
そして、本実施の形態において、第１供給ライン１０及び第１吐出ライン１２は、第１供給ライン１０の下流側端部及び第１吐出ライン１２の上流側端部において合流し、第１合流部１９を構成している。しかし、この構成に限られるものではなく、これに代えて、第１供給ライン１０及び第１吐出ライン１２をそれぞれ第１供給吐出口４０に接続してもよい。また、第２供給ライン１１及び第２吐出ライン１３は、第２供給ライン１１の下流側端部及び第２吐出ライン１３の上流側端部において合流し、第２合流部２０を構成している。しかし、この構成に限られるものではなく、これに代えて、第２供給ライン１１及び第２吐出ライン１３をそれぞれ第２供給吐出口４１に接続してもよい。
【００３７】
［液体供給装置本体の構成］
図２は、液体供給装置本体４の構成例を示す図である。
【００３８】
図２に示すように、液体供給装置本体４は、シリンダ３０と、ピストン３１と、第１ピストンロッド３２と、第２ピストンロッド３３と、シリンダ駆動部３４と、各構成要素を所定の位置関係に配置する枠体（図示せず）とを備えている。
【００３９】
シリンダ３０は、中空円筒状に形成され、両端に端部壁面２５がシリンダ３０の端部を閉鎖するように形成されている。各端部壁面２５の中心、即ちシリンダ３０の軸線上には、端部壁面２５を貫通する貫通孔２５ａが形成されている。
【００４０】
ピストン３１は、円筒状のブロックであり、その軸線がシリンダ３０の軸線上に位置するようにシリンダ３０の内部空間に配設され、シリンダ３０の内壁面に対して相対的に摺動可能に構成されている。そして、ピストン３１は、シリンダ３０の内部空間をシリンダ３０の軸線方向に第１空間３５及び第２空間３６に区分(compart)している。
【００４１】
そして、本実施の形態において、ピストン３１は、その内部に形成された導孔(conduit)である第１ピストン内流路３７及び第２ピストン内流路３８を有している。第１ピストン内流路３７は、その両端が第１空間３５に面する面に開口している。また、第２ピストン内流路３８は、その両端が第２空間３６に面する面に開口している。
【００４２】
第１ピストンロッド３２は、中空円筒状に形成され、その内部空間が第１ピストンロッド内流路２８を構成している。そして、第１ピストンロッド３２は、第１空間３５に面するシリンダ３０の端部壁面２５の貫通孔２５ａに挿通され、シリンダ３０の軸線上に配置されている。しかし、これに限られるものではなく、これに代えて、第１ピストンロッド３２が、シリンダ３０の軸線と平行に延在するように配置されるように構成してもよい。
【００４３】
そして、第１ピストンロッド３２の先端部は、第１ピストン内流路３７の一方の開口に接続されている。したがって、第１ピストン内流路３７は、第１空間３５と第１ピストンロッド内流路２８とを連通する通路を構成している。また、第１ピストンロッド３２の基端の開口が第１供給吐出口４０を構成し、上述の通り、第１供給吐出口４０は、第１合流部１９と接続されている。第１ピストン内流路３７，第１ピストンロッド内流路２８，第１供給ライン１０及び第１吐出ライン１２が第１合流部１９に連通する第１流通ラインを構成している。
【００４４】
第２ピストンロッド３３は、中空円筒状に形成され、その内部空間が第２ピストンロッド内流路２９を構成している。そして、第２ピストンロッド３３は、第２空間３６に面するシリンダ３０の端部壁面２５の貫通孔２５ａに挿通され、シリンダ３０の軸線上に配置されている。しかし、これに限られるものではなく、これに代えて、第２ピストンロッド３３が、シリンダ３０の軸線と平行に延在するように配置されるように構成してもよい。
【００４５】
そして、第２ピストンロッド３３の先端部は、第２ピストン内流路３８の一方の開口に接続されている。したがって、第２ピストン内流路３８は、第２空間３６と第２ピストンロッド内流路２９とを連通する通路を構成している。また、第２ピストンロッド３３の基端の開口が第２供給吐出口４１を構成し、上述の通り、第２供給吐出口４１は、第２合流部２０と接続されている。第２ピストン内流路３８，第２ピストンロッド内流路２９，第２供給ライン１１及び第２吐出ライン１３が第２合流部２０に連通する第２流通ラインを構成している。
【００４６】
そして、第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３の側面とシリンダ３０のそれぞれの貫通孔２５ａの内壁面との間には環状のシーリング部材（例えばＯリング）が配置されていて、両者は液密(liquid-tight)に摺動可能に構成されている。
【００４７】
シリンダ駆動部３４は、サーボモータ４５及びボールねじ機構４６を含む。
【００４８】
サーボモータ４５は、シリンダ３０の側方に配置されている。
【００４９】
ボールねじ機構４６は、ボールねじ４７と、スライダ（可動体）４８とを有する。
【００５０】
ボールねじ４７は、その軸線がシリンダ３０の軸線と平行に延在するように配置され、シリンダ３０の側方に配置されている。ボールねじ４７は、サーボモータ４５と減速機４９を介して接続されている。
【００５１】
図３は、液体供給装置本体４の構成例を示す図であり、シリンダ３０を第１位置に位置させた状態を示す図である。図４は、液体供給装置本体４の構成例を示す図であり、シリンダ３０を第２位置に位置させた状態を示す図である。
【００５２】
スライダ４８は、シリンダ３０と係脱可能に連結されている。そして、シリンダ３０は、ボールねじ４７の回動によってボールねじ４７が延在する方向に移動する。したがって、ボールねじ機構４６によって、シリンダ３０は、図３に示す第１位置と図４に示す第２位置との間で移動するように構成されている。したがって、シリンダ３０の軸方向におけるシリンダ３０の位置決めを精度良く行うことができる。
【００５３】
また、本実施の形態において、液体供給装置本体４は、ガイドレール機構５０を備える。
【００５４】
ガイドレール機構５０は、第１及び第２のピストンロッド３２，３３の軸線方向に延びるガイドレール５１と、ガイドレール５１上を移動するガイドレールスライダ５２とを有する。これによって、シリンダ３０は、ガイドレールスライダ５２によって案内され、第１位置と第２位置との間を往復動する。ガイドレールスライダ５２とシリンダ３０とは、着脱可能に取り付けられている。そして、ガイドレール５１の両端部には、第１ピストンロッド支持部５３及び第２ピストンロッド支持部５４がガイドレールの延在方向と大略直交するように延びている。第１ピストンロッド支持部５３及び第２ピストンロッド支持部５４は互いに平行に延在し、それぞれ第１ピストンロッド３２のシリンダ３０の外部に位置する部分及び第２ピストンロッド３３のシリンダ３０の外部に位置する部分をそれぞれ固定している。
【００５５】
なお、本実施の形態において、第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３は、ガイドレール機構５０に着脱可能に取り付けられ、その固定を解除することができるように構成されている。
【００５６】
また、上述の通り、本実施の形態において、第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３は、ガイドレール機構５０に固定されているが、この構成に限られるものではなく、これに代えて、第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３は、液体供給装置本体４の枠体に固定されていてもよい。
【００５７】
そして、シリンダ３０，ピストン３１，第１ピストンロッド３２，第２ピストンロッド３３は、本体ユニット６を構成する。そして、上述の通り、この本体ユニット６は、ガイドレール機構５０及びシリンダ駆動部３４，第１合流部１９及び第２合流部２０から取り外すことができるように構成されている。したがって、例えば、ピストンロッドが摩耗したときは、摩耗したピストンロッドを含む本体ユニット６を液体供給装置本体４から取り外し、新しい本体ユニット６を液体供給装置本体４に取り付けることによって、本体ユニット６を交換することができる。したがって、本体ユニット６の交換を容易且つ迅速に行うことができる。
【００５８】
また、第１流通ラインは第１ピストン内流路３７及び第１ピストンロッド内流路２８を介して第１空間３５に連通し、また、第２流通ラインは第２ピストン内流路３８及び第２ピストンロッド内流路２９を介して第２空間３６に連通しているので、第１流通ライン及び第２流通ラインにおいて、シリンダ３０の往復動に追従するための可動部を設ける必要を無くすことができる。また、本体ユニット６を交換するときは、取り外す本体ユニット６の第１ピストンロッド３２から第１合流部１９を取り外した上で、新しい本体ユニット６の第１ピストンロッド３２と第１合流部１９とを接続すると共に、取り外す本体ユニット６の第２ピストンロッド３３から第２合流部２０を取り外した上で、新しい本体ユニット６の第２ピストンロッド３３と第２合流部２０とを接続すればよい。したがって、本体ユニット６の交換を更に容易且つ迅速に行うことができる。
【００５９】
［制御部］
液体供給装置１００が備える制御器５９は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部６０と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部６１とを備えている。制御部６０は、集中制御する単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御器で構成されてもよい。制御部６０は、シリンダ駆動部３４，第１遮断弁１４，第２遮断弁１５，第３遮断弁１６，第４遮断弁１７及び還流遮断弁２１の動作を制御することによって液体供給装置１００の動作を制御する。記憶部６１には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、液体供給装置１００の動作が制御される。
【００６０】
［動作例］
次に、液体供給装置１００の動作例を説明する。
【００６１】
まず、シリンダ３０を初期位置に位置させる動作について説明する。
【００６２】
図６〜８は、液体供給装置１００の動作例を示す図である。なお、これらの図において、開放した遮断弁は白抜きで示し、閉鎖した遮断弁は塗りつぶして示している。
【００６３】
制御部６０は、シリンダ３０の第１設定位置及び第２設定位置を決定する。第１設定位置及び第２設定位置とは、第１及び第２のピストンロッド３２，３３の軸線方向における設定された位置であり、第１位置と第２位置との間に設定される。この第１設定位置及び第２設定位置は、第１設定位置に位置するときの第１空間３５（又は第２空間３６）の容積と第２設定位置に位置するときの第１空間３５（又は第２空間３６）の容積との差が定量吐出する液体の体積となるように設定される。本実施の形態においては、第１設定位置がシリンダ３０の初期位置を構成する。
【００６４】
次に、図６に示すように、制御部６０は、第１遮断弁１４，第２遮断弁１５，第３遮断弁１６，及び還流遮断弁２１を開放し、第４遮断弁１７を閉鎖する。
【００６５】
次に、制御部６０は、シリンダ駆動部３４を駆動し、シリンダ３０を初期位置である第１設定位置に向かって動かす。これによって、第２空間３６の容積が減少し、第２空間３６に収容されている液体が、第２ピストン内流路３８及び第２ピストンロッド３３を介して、第２合流部２０に押し出される。そして、上述の通り、第４遮断弁１７は閉鎖されているので、この押し出された液体は、第２合流部２０から第２供給ライン１１に押し出され、更に第１供給ライン１０に押し出される。ここで、第２空間３６の容積が減少すると、第１空間３５の容積が同量増加する。したがって、第１供給ライン１０に押し出された液体は、第１合流部１９を通り第１空間３５に流入する。
【００６６】
なお、この間、材料供給ポンプ２から液体が供給されることによって、第１供給ライン１０に流入する液体の容積が第１空間３５の容積を上回り、その結果第１空間３５に流入できなかった液体が生じた場合、この液体は、第１供給ライン１０から第１吐出ライン１２に押し出される。そして、吐出ガン５が閉鎖されているときは、この液体は第１吐出ライン１２から材料戻りライン１８に押し出され、中継タンク１に戻される。
【００６７】
このようにして、シリンダ３０を初期位置である第１設定位置に位置させる。
【００６８】
なお、上記液体供給装置１００の動作は、液体供給装置本体４内及び第１及び第２の流通ラインの内部に残留している塗料等の液体が固まるのを防ぐ目的でも実行される。
【００６９】
なお、開放及び遮断する遮断弁は、上述した構成に限られず、その目的との関係において、適宜選択される。
【００７０】
次に、吐出ガン５から定量の液体を吐出する動作例について述べる。
【００７１】
まず、図７に示すように、制御部６０は、第２遮断弁１５及び第３遮断弁１６を開放すると共に、第１遮断弁１４，第４遮断弁１７及び還流遮断弁２１を閉鎖する。
【００７２】
次に、制御部６０は、シリンダ駆動部３４を駆動し、シリンダ３０を初期位置である第１設定位置から第２設定位置に向かって動かす。これによって、第１空間３５の容積が減少し、第１空間３５に収容されている液体が、第１ピストン内流路３７及び第１ピストンロッド３２を介して、第１合流部１９に押し出される。そして、上述の通り、第１遮断弁１４は閉鎖されているので、この押し出された液体は、第１合流部１９から第１吐出ライン１２に押し出される。更に、第４遮断弁１７及び還流遮断弁２１は閉鎖されているので、第１吐出ライン１２に押し出された液体は、吐出ガン５から吐出される。
【００７３】
この際、第１空間３５の容積の減少に伴って第２空間３６の容積が増加し、材料供給ポンプ２から供給される液体が第２供給ライン１１を通って第２空間３６に供給される。
【００７４】
このようにして、吐出ガン５から定量の液体が吐出される。
【００７５】
次に、更に吐出ガン５から定量の液体を吐出する動作例について述べる。
【００７６】
まず、図８に示すように、制御部６０は、第１遮断弁１４及び第４遮断弁１７を開放すると共に、第２遮断弁１５，第３遮断弁１６及び還流遮断弁２１を閉鎖する。
【００７７】
次に、制御部６０は、シリンダ駆動部３４を駆動し、シリンダ３０を第２設定位置から第１設定位置に向かって動かす。これによって、第２空間３６の容積が減少し、第２空間３６に収容されている液体が、第２ピストン内流路３８及び第２ピストンロッド３３を介して第２合流部２０に押し出される。そして、上述の通り、第２遮断弁１５は閉鎖されているので、この押し出された液体は、第２合流部２０から第２吐出ライン１３に押し出される。更に、第３遮断弁１６及び還流遮断弁２１は閉鎖されているので、第２吐出ライン１３に押し出された液体は、吐出ガン５から吐出される。
【００７８】
この際、第２空間３６の容積の減少に伴って第１空間３５の容積が増加し、材料供給ポンプ２から供給される液体が第１供給ライン１０を通って第１空間３５に供給される。このように、本実施の形態において、シリンダ３０の内部空間への液体の充填は、液体の吐出と同時に行われるため、シリンダ３０の内部空間への液体の充填を別のステップにおいて別途行う必要がない。よって、液体供給装置本体４の液体吐出動作のサイクルタイムを短縮することができる。
【００７９】
このようにして、吐出ガン５から定量の液体が吐出される。
【００８０】
以上の通り、シリンダ３０を第１設定位置と第２設定位置との間を動かすことによって、１ストローク毎に吐出ガン５から定量の液体が吐出ガン５から吐出することができる。
【００８１】
以上に説明したように、本発明の液体供給装置１００は、シリンダ３０とピストン３１とを相対的に動かすことによって液体を吐出することができるので、液体の吐出速度に脈動が生じることを防止することができる。したがって、液体供給装置１００を幅広い用途に適用することができる。
【００８２】
また、シリンダ駆動部３４がシリンダ３０の側方に配置されているので、第１及び第２のピストンロッド３２，３３の軸線方向の液体供給装置本体４の長さ寸法を小さくすることができる。よって、液体供給装置本体４を小型化することができ、吐出ガン５の近傍に液体供給装置本体４を配置したり、ロボットに液体供給装置本体４を搭載したりすることができる。よって、液体供給装置本体４と吐出ガン５とを接続する第１吐出ライン１２及び第２吐出ライン１３の長さ寸法を短くすることができ、液体供給装置１００の動作によって吐出ガン５から吐出される液体の応答性を向上させることができる。
【００８３】
更に、シリンダ３０，ピストン３１，第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３を含む本体ユニット６をガイドレール機構５０及びシリンダ駆動部３４，第１合流部１９及び第２合流部２０から取り外すことができるように構成されている。したがって、例えばピストンロッドが摩耗したときは、摩耗したピストンロッドを含む本体ユニット６を液体供給装置本体４から取り外し、新しい本体ユニット６を液体供給装置本体４に取り付けることによって、本体ユニット６を交換することができる。したがって、本体ユニット６の交換を容易且つ迅速に行うことができ、製造ラインの停止時間を短縮することできる。
【００８４】
＜変形例＞
上記実施の形態においては、シリンダ３０は、ボールねじ機構４６を含むシリンダ駆動部３４によって第１位置と第２位置との間を往復動させる構成としたがこれに限られるものではない。これに代えて、シリンダ３０は、ラック・アンド・ピニオン機構を含む駆動部によって第１位置と第２位置との間を往復動させる構成としてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態においては、シリンダ３０は、サーボモータ４５を含むシリンダ駆動部３４によって第１位置と第２位置との間を往復動させる構成としたがこれに限られるものではない。これに代えて、エアシリンダ又は油圧シリンダを含むシリンダ駆動部３４によって第１位置と第２位置との間を往復動させる構成としてもよい。
【００８６】
更に、上記実施の形態においては、ピストン３１に第１空間３５と第１ピストンロッド内流路２８とを連通する通路である第１ピストン内流路３７と、第２空間３６と第２ピストンロッド内流路２９とを連通する通路である第２ピストン内流路３８とを形成したがこれに限られるものではない。これに代えて、図９に示すように、ピストン３１に第２空間３６と第１ピストンロッド内流路２８とを連通する通路である第１ピストン内流路１３７と、第１空間３５と第２ピストンロッド内流路２９とを連通する通路である第２ピストン内流路１３８とを形成してもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態においては、第１流通ラインは第１ピストン内流路３７及び第１ピストンロッド内流路２８を介して第１空間３５に連通し、また、第２流通ラインは第２ピストン内流路３８及び第２ピストンロッド内流路２９を介して第２空間３６に連通しているがこれに限られるものではない。これに代えて、図１０に示すように、第１流通ライン及び第２流通ラインは、シリンダ３０のそれぞれの端部壁面２５に形成された接続口１２５ｂに接続してもよい。そして、同図に示すように、シリンダ３０の一方の端部壁面２５にこれを貫通する貫通孔１２５ａを形成し、この貫通孔１２５ａに挿通されるピストンロッド１３２を配設してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本件発明は、塗装ロボットの吐出ガンに塗料を供給する液体供給装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  中継タンク
２  材料供給ポンプ
３  レギュレータモジュール
４  液体供給装置本体
５  吐出ガン
６  本体ユニット
１０  第１供給ライン
１１  第２供給ライン
１２  第１吐出ライン
１３  第２吐出ライン
１４  第１遮断弁
１５  第２遮断弁
１６  第３遮断弁
１７  第４遮断弁
１８  材料戻りライン
１９  第１合流部
２０  第２合流部
２１  還流遮断弁
２５  端部壁面
２５ａ  貫通孔
２８  第１ピストンロッド内流路
２９  第２ピストンロッド内流路
３０  シリンダ
３１  ピストン
３２  第１ピストンロッド
３３  第２ピストンロッド
３４  シリンダ駆動部
３５  第１空間
３６  第２空間
３７  第１ピストン内流路
３８  第２ピストン内流路
４０  第１供給吐出口
４１  第２供給吐出口
４５  サーボモータ
４６  ボールねじ機構
４７  ボールねじ
４８  スライダ
４９  減速機
５０  ガイドレール機構
５１  ガイドレール
５２  ガイドレールスライダ
５３  第１ピストンロッド支持部
５４  第２ピストンロッド支持部
６０  制御部
６１  記憶部
１００  液体供給装置
【要約】
【課題】  液体の吐出速度に脈動が生じることを防止することができ、また、ピストンロッドの軸線方向における液体供給装置の長さ寸法を小さくすることができる液体供給装置を提供する。
【解決手段】  両端が閉鎖されたシリンダ３０と、シリンダ３０の内部空間を第１空間３５及び第２空間３６に区分し、シリンダ３０の内壁面に対して相対的に摺動するピストン３１と、シリンダ３０の端を貫通して延在し、先端部がシリンダ３０に接続され、シリンダ３０の外部に位置する部分が固定された第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３と、第１ピストンロッド３２及び第２ピストンロッド３３の延在方向にシリンダ３０を往復動させるシリンダ駆動部３４と、第１空間３５に連通する、液体を流すための第１流通ラインと、第２空間３６に連通する、液体を流すための第２流通ラインと、を備える。
【選択図】      図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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