(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗物に対して塗装作業を行なう作業機と、該作業機に固定的に設けられ、塗装機の共通の本体部を構成する共通本体部と、該共通本体部と組合されて塗装機を構成するために該共通本体部に着脱可能に接続され、供給された塗料を被塗物に噴霧する霧化ヘッドと、前記作業機の作業範囲内に位置して設けられ、前記共通本体部に対して交換して接続するための霧化ヘッドを把持する霧化ヘッド交換装置とによって構成し、
前記霧化ヘッド交換装置は、前記霧化ヘッドを把持する把持機構と、該把持機構によって把持された霧化ヘッドを洗浄する洗浄機構とを備える構成としてなる自動塗装装置。
【請求項２】
前記霧化ヘッド交換装置を構成する前記把持機構は少なくとも２個備え、一方の把持機構は前記作業機によって交換位置に運ばれてきた一方の霧化ヘッドを把持し、他方の把持機構は前記共通本体部に取付けるために予め待機状態にある他方の霧化ヘッドを把持する構成としてなる請求項１に記載の自動塗装装置。
【請求項３】
前記霧化ヘッド交換装置を構成する前記把持機構は、前記作業機によって交換位置に運ばれてきた使用済みの霧化ヘッドと予め待機状態にある霧化ヘッドとの少なくとも２個の霧化ヘッドを把持するものであり、前記洗浄機構は、該把持機構によって把持された使用済みの霧化ヘッドを洗浄するものである請求項１に記載の自動塗装装置。
【請求項４】
前記霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、前記霧化ヘッド交換装置を構成する前記把持機構は、該ベル型霧化ヘッドを把持するものであり、前記洗浄機構は、該把持機構によって把持されたベル型霧化ヘッドを洗浄するものである請求項１または２に記載の自動塗装装置。
【請求項５】
内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、前記共通本体部と該共通本体部に着脱可能に接続される霧化ヘッドとによって構成される前記塗装機は、前記各色毎のカートリッジが交換して取付けられるカートリッジ式塗装機である請求項１，２，３または４に記載の自動塗装装置。
【請求項６】
前記霧化ヘッドには、前記カートリッジの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、前記霧化ヘッド交換装置を構成する前記洗浄機構には、洗浄時に前記霧化ヘッドのフィードチューブ挿通孔に挿通され、洗浄流体を吐出する洗浄流体チューブを設ける構成としてなる請求項５に記載の自動塗装装置。
【請求項７】
前記霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、前記霧化ヘッド交換装置はベル型霧化ヘッドを把持したときに該ベル型霧化ヘッドに設けられたエアモータのエア軸受に軸受エアを供給する軸受エア供給機構を備えてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の自動塗装装置。
【請求項８】
前記共通本体部には、前記霧化ヘッドを着脱可能に接続する霧化ヘッド接続部と、該霧化ヘッド接続部と前記霧化ヘッドとの間で画成される負圧空間に開口するエア吸引通路とを設け、該エア吸引通路を経由して前記負圧空間内のエアを吸引することにより、前記共通本体部に対して霧化ヘッドを固定する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の自動塗装装置。
【請求項９】
内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、前記共通本体部には該各カートリッジを交換して嵌合するカートリッジ嵌合部と前記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とを設け、前記霧化ヘッドには前記フィードチューブが挿通されるヘッド側フィードチューブ挿通孔を設けてなる請求項１，２，３，４，７または８に記載の自動塗装装置。
【請求項１０】
前記共通本体部には塗料を吐出するフィードチューブを軸方向に突出して設け、前記霧化ヘッドには前記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てなる請求項１，２，３，４，７または８に記載の自動塗装装置。
【請求項１１】
前記霧化ヘッドは、塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドと、塗料を噴霧ノズルによって霧化するスプレーガン型霧化ヘッドとの２種類を有し、前記霧化ヘッド交換装置は、前記共通本体部に対して前記ベル型霧化ヘッドとスプレーガン型霧化ヘッドとを交換して接続する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０に記載の自動塗装装置。
【請求項１２】
前記作業機は塗装ブース内に設けられた塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータであり、前記共通本体部は該塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータのアーム先端に設けてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１に記載の自動塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の車体等の被塗物を塗装するのに用いて好適な自動塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の車体等の被塗物（以下、車体という）は、塗装ブース内に配設された自動塗装装置によって塗装される。この自動塗装装置は、コンベア装置によって搬送されてくる車体に対して塗装作業を行なう作業機と、該作業機に取付けられ塗料を被塗物に向け噴霧する塗装機とによって大略構成されている。
【０００３】
ここで、作業機としては、複数の関節を有し、ティーチング内容に応じて車体に塗装を施す塗装用ロボット、一定の範囲を往復動しながら車体に塗装を施す塗装用レシプロケータ等がある。また、これらの作業機は、コンベア装置によって搬送される車体に追従して塗装作業を行なえるように、コンベア装置に沿って移動するトラッキング装置に搭載されている。
【０００４】
また、塗装機としては、塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型塗装機、塗料を噴霧ノズルによって霧化するスプレーガン型塗装機等がある。さらに、ベル型塗装機には、ベル状カップの径寸法、噴霧パターンを成形するシェーピングエアの吐出方向および吐出量等の異なるものがある。
【０００５】
このように構成された従来技術による自動塗装装置は、被塗物の形状、使用塗料の種類、塗装仕上り条件等の諸条件によって作業機、塗装機が選択して用いられる。例えば、車体の外板部を塗装する場合には、この外板部は比較的に平坦なため広い面積を一度に塗装する必要があり、しかも、仕上げ状態を良好にする必要があるから、広範囲の塗装に適し、仕上りの良好な大径なベル状カップを備えたベル型塗装機が用いられる。
【０００６】
一方、車体の内板部を塗装する場合には、この内板部は凹凸が多く、また切欠きや穴も多く形成されているから、スポット的に塗料を噴霧できるように小径なベル状カップを備えたベル型塗装機、スプレーガン型塗装機等が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による自動塗装装置は、車体の外板部と内板部を塗装する場合で、使用される作業機、塗装機の種類が異なる。しかも、この塗装機は、ロボット等の作業機に一体的に取付けられているから、車体の塗装ラインに塗装条件に対応した自動塗装装置を複数台ずつ設備しておく必要がある。このため、塗装ラインを製造するのにコストが嵩む上に、設置スペースが大きくなり、塗装ブースが大型化するという問題がある。
【０００８】
一方、このような問題を解決するために、特開昭６０−１２２０７１号公報、特開平４−８３５４９号公報等に示されるように、使用する塗料を色替する毎に、または、塗装条件が異なる毎に、塗装用ロボットに対して塗装機を交換して使用するものが提案されている。
【０００９】
しかし、このような従来技術は、ロボットに対して塗装機の全体を交換して使用するものであるから、塗料の色が異なる毎に別々の塗装機を多数種類揃えなくてはならず、塗装機の数が莫大となってしまうという問題がある。しかも、別々の塗装機は、その全体を交換するものであるから、その交換作業に多大な労力や時間を要するという問題がある。
【００１０】
さらに、塗料の色替の都度、塗装用ロボットに対して、塗装機の全体を交換する煩わしさをなくすために、塗装用ロボットに１台の塗装機を固定して取付け、該塗装機に対して各色毎のカートリッジを交換して使用するカートリッジ式塗装装置も知られている（特開昭６３−１７５６６２号公報、特開平８−２２９４４６号公報等）。
【００１１】
ここで、特開昭６３−１７５６６２号公報に記載された自動塗装装置は、塗装機に所望のカートリッジを交換して取付け、塗装作業を行なう構成となっている。そして、カートリッジを交換するときには、塗装機に付着した前色塗料を洗浄する必要があるから、塗装機に洗浄流体を供給するためのホースを接続し、このホースから洗浄流体を供給し、該塗装機を洗浄するものである。
【００１２】
一方、特開平８−２２９４４６号公報に記載された自動塗装装置は、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ベル型塗装機に交換して取付ける構成となっている。
【００１３】
しかし、これらの従来技術では、塗装機を洗浄するために、ロボットアームに沿って、洗浄流体を供給するためのホースを設ける必要があり、ホースの取り回しが面倒となるという問題がある。また、ロボットから塗装機にかけて配設されたホースがアームから垂れ下がっているため、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。
【００１４】
さらに、特開平８−２２９４４６号公報のように、ベル型塗装機を用いた場合、ベル状カップを備えた塗装機は、ロボットに固着して取付けられているから、色替時にはベル状カップ等を洗浄するのに長時間を必要とする。このため、このベル状カップを洗浄している間は車体の塗装作業を行なうことができず、生産性が低下するという問題がある。
【００１５】
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、１台の作業機に取付けられている共通本体部に対して、塗装機の一部を構成する霧化ヘッドを交換して用いることにより、コストの削減、設置スペースの縮小を図ることができるようにした自動塗装装置を提供することにある。
【００１６】
また、他の目的は、霧化ヘッドの交換作業を容易にして、生産性を向上することができるようにした自動塗装装置を提供することにある。
【００１７】
さらに、他の目的は、一方の霧化ヘッドを用いて塗装作業を行なっているときに、この塗装作業に並行して他方の霧化ヘッドを洗浄する洗浄作業を行なうことにより、生産性を向上することができるようにした自動塗装装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する自動塗装装置は、被塗物に対して塗装作業を行なう作業機と、該作業機に固定的に設けられ、塗装機の共通の本体部を構成する共通本体部と、該共通本体部と組合されて塗装機を構成するために該共通本体部に着脱可能に接続され、供給された塗料を被塗物に噴霧する霧化ヘッドと、前記作業機の作業範囲内に位置して設けられ、前記共通本体部に対して交換して接続するための霧化ヘッドを把持する霧化ヘッド交換装置とによって構成し、前記霧化ヘッド交換装置は、前記霧化ヘッドを把持する把持機構と、該把持機構によって把持された霧化ヘッドを洗浄する洗浄機構とを備える構成としてなる。
【００１９】
このように構成したことにより、霧化ヘッド交換装置は作業機の作業範囲内に配置されているから、共通本体部に着脱可能に取付けられる霧化ヘッドを交換する場合、作業機によって霧化ヘッドを霧化ヘッド交換装置の霧化ヘッド交換位置に動かすことにより、該霧化ヘッドを把持機構により把持して自動的に交換することができる。
【００２０】
そして、共通本体部に霧化ヘッドを接続して塗装機を構成したときには、この塗装機を作業機によって移動しつつ、供給される塗料を霧化ヘッドから被塗物に向けて噴霧することができる。また、霧化ヘッド交換装置は、把持機構に把持した霧化ヘッドを洗浄機構により洗浄することができる。
【００２１】
しかも、霧化ヘッドは共通本体部に対して着脱可能に接続されているから、例えば噴霧パターンの異なる複数種類の霧化ヘッドを、被塗物の塗装面に応じて交換して用いることができる。
【００２２】
請求項２の発明によると、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は少なくとも２個備え、一方の把持機構は作業機によって交換位置に運ばれてきた一方の霧化ヘッドを把持し、他方の把持機構は共通本体部に取付けるために予め待機状態にある他方の霧化ヘッドを把持する構成としたことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、霧化ヘッドによる塗装作業が終了したら、この使用済みの霧化ヘッドは作業機によって一方の把持機構に運ばれ、共通本体部から取外されて、当該一方の把持機構によって把持される。次に、作業機は、他方の把持機構によって予め待機状態にある霧化ヘッドに移動し、当該霧化ヘッドを取出し、共通本体部に取付けることにより、連続して塗装作業を行なうことができる。
【００２４】
請求項３の発明によると、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は、作業機によって交換位置に運ばれてきた使用済みの霧化ヘッドと予め待機状態にある霧化ヘッドとの少なくとも２個の霧化ヘッドを把持するものであり、洗浄機構は、該把持機構によって把持された使用済みの霧化ヘッドを洗浄するものである。
【００２５】
このように構成したことにより、塗装作業が終了した使用済みの霧化ヘッドは、作業機によって交換位置に運ばれ、この交換位置で把持機構によって把持される。そして、作業機は待機状態にある霧化ヘッドを取出し、連続して塗装作業を行なう。また、把持機構に把持された使用済みの霧化ヘッドは、洗浄機構により塗装作業と並行して洗浄される。
【００２６】
請求項４の発明によると、霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は、ベル型霧化ヘッドを把持する把持するものであり、洗浄機構は、該把持機構によって把持されたベル型霧化ヘッドを洗浄するものである。
【００２７】
このように構成したことにより、霧化ヘッド交換装置の把持機構は、塗装作業後のベル型霧化ヘッドを把持すると、洗浄機構によってベル型霧化ヘッドのベル状カップ等を洗浄することができる。
【００２８】
請求項５の発明によると、内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、共通本体部と該共通本体部に着脱可能に接続される霧化ヘッドとによって構成される塗装機は、前記各色毎のカートリッジが交換して取付けられるカートリッジ式塗装機によって構成したことにある。
【００２９】
このように構成したことにより、カートリッジ式塗装機は、各色毎のカートリッジを共通本体部に選択的に取付けることができる。これにより、カートリッジ式塗装機は、カートリッジのフィードチューブを通じて異なる塗色の塗料を霧化ヘッドに供給することができる。
【００３０】
請求項６の発明によると、霧化ヘッドには、カートリッジの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、霧化ヘッド交換装置を構成する洗浄機構には、洗浄時に霧化ヘッドのフィードチューブ挿通孔に挿通され、洗浄流体を吐出する洗浄流体チューブを設ける構成としたことにある。
【００３１】
このように構成したことにより、霧化ヘッド交換装置の把持機構が塗装作業後の霧化ヘッドを把持すると、洗浄機構の洗浄流体チューブが霧化ヘッドのフィードチューブ挿通孔に挿通され、該洗浄流体チューブから洗浄流体を吐出し、霧化ヘッドに付着した塗料等を洗浄することができる。
【００３２】
請求項７の発明によると、霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、霧化ヘッド交換装置はベル型霧化ヘッドを把持したときに該ベル型霧化ヘッドに設けられたエアモータのエア軸受に軸受エアを供給する軸受エア供給機構を備えたことにある。
【００３３】
このように構成したことにより、ベル型霧化ヘッドが霧化ヘッド交換装置によって把持されたときには、軸受エア供給機構がベル型霧化ヘッドのエアモータのエア軸受に軸受エアを供給する。従って、ベル型霧化ヘッドを共通本体部から切離した状態でも、エア軸受によって回転軸を静圧的に支持することができ、エアモータの摩耗や損傷を防止することができる。
【００３４】
請求項８の発明によると、共通本体部には、霧化ヘッドを着脱可能に接続する霧化ヘッド接続部と、該霧化ヘッド接続部と霧化ヘッドとの間で画成される負圧空間に開口するエア吸引通路とを設け、該エア吸引通路を経由して前記負圧空間内のエアを吸引することにより共通本体部に対して霧化ヘッドを固定する構成としたことにある。
【００３５】
このように構成したことにより、共通本体部の霧化ヘッド接続部に霧化ヘッドを接続し、該霧化ヘッド接続部と霧化ヘッドとの間で画成される負圧空間内のエアを、エア吸引通路を経由して吸引することにより霧化ヘッドを引き付け、共通本体部に対して霧化ヘッドを安定的に接続することができる。また、霧化ヘッドを取外す場合には、負圧空間内にエアを供給することにより、負圧状態を解除して霧化ヘッドを共通本体部から取外すことができる。
【００３６】
請求項９の発明によると、内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、共通本体部には該各カートリッジを交換して嵌合するカートリッジ嵌合部と前記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とを設け、霧化ヘッドには前記フィードチューブが挿通されるヘッド側フィードチューブ挿通孔を設けたことにある。
【００３７】
このように構成したことにより、各色毎のカートリッジを共通本体部に選択的に嵌合したときには、共通本体部のフィードチューブ挿通孔、ヘッド側フィードチューブ挿通孔に挿通されるフィードチューブから異なる塗色の塗料を霧化ヘッドに供給することができる。
【００３８】
請求項１０の発明によると、共通本体部には塗料を吐出するフィードチューブを軸方向に突出して設け、霧化ヘッドには前記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たことにある。
【００３９】
このように構成したことにより、色替弁装置等を介して供給され、共通本体部のフィードチューブから吐出される所望の塗料を、霧化ヘッドで噴霧することができる。
【００４０】
請求項１１の発明によると、霧化ヘッドは、塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドと、塗料を噴霧ノズルによって霧化するスプレーガン型霧化ヘッドとの２種類を有し、霧化ヘッド交換装置は、共通本体部に対して前記ベル型霧化ヘッドとスプレーガン型霧化ヘッドとを交換して接続する構成としたことにある。
【００４１】
このように構成したことにより、被塗物の形状、使用塗料の種類、塗装仕上り条件等の諸条件に応じ、霧化ヘッドをベル型霧化ヘッドとスプレーガン型霧化ヘッドとに容易に交換して塗装作業を行なうことができる。
【００４２】
請求項１２の発明によると、作業機は塗装ブース内に設けられた塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータであり、共通本体部は該塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータのアーム先端に設けたことにある。
【００４３】
このように構成したことにより、塗装用ロボット、塗装用レシプロケータ等を動作することにより、アーム先端の共通本体部に接続された霧化ヘッドを被塗物の塗装面に応じて動作し、塗装を行なうことができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による自動塗装装置を自動車の車体を塗装する場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００４５】
まず、図１ないし図２０に本発明の第１の実施の形態を示すに、本実施の形態の特徴は、霧化ヘッドとして３種類の異なるベル型霧化ヘッドを交換して用いる構成としたことにある。
【００４６】
１は被塗物となる自動車の車体２を塗装する塗装ブース（図２中に二点鎖線で図示）で、該塗装ブース１内には、前記車体２を搬送するコンベア装置３が設けられ、該コンベア装置３の途中には、その左，右方向の両側に位置して後述する自動塗装装置４が配設されている。
【００４７】
４，４はコンベア装置３の途中に位置して左，右方向の両側に配設された自動塗装装置で、該各自動塗装装置４は、後述する塗装用ロボット６、共通本体部１１、ベル型霧化ヘッド４２，８１，８３、霧化ヘッド交換装置６１によって大略構成されている。
【００４８】
５，５はコンベア装置３の左，右方向に所定寸法離間して配設され、該コンベア装置３と並行に延びた２本の走行レールで、該各走行レール５は、作業機の一部をなすトラッキング機構を構成するもので、後述する塗装用ロボット６をコンベア装置３によって搬送される車体２に追従して移動させる。
【００４９】
６，６は走行レール５上に配設された作業機となる塗装用ロボットで、該塗装用ロボット６は、ティーチング内容に応じてその先端に設けられた共通本体部１１を介してベル型霧化ヘッド４２を車体２に追従させて、該車体２に塗装を施すものである。ここで、塗装用ロボット６は、図１に示す如く、走行レール５上に設けられ、コンベア装置３の搬送方向に沿って移動する基台７と、該基台７上に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム８と、該垂直アーム８の先端に揺動可能に設けられた水平アーム９と、該水平アーム９の先端に設けられた手首１０とにより大略構成されている。そして、塗装用ロボット６は、後述のベル型霧化ヘッド４２等を用いて車体２の塗装を行なう塗装ゾーンＡと霧化ヘッド４２，８１，８３等の交換を行なう交換ゾーンＢとに移動するものである。
【００５０】
１１は塗装用ロボット６に設けられた共通本体部で、該共通本体部１１は、図３、図４に示すように、後述するハウジング１２、霧化ヘッド接続部１５、カートリッジ嵌合部１６、フィードチューブ挿通孔１９等によって大略構成されている。ここで、共通本体部１１は、後述のカートリッジ式ベル型塗装機５５またはスプレーガン型塗装機１０２に関して、共通の本体部を構成している。
【００５１】
１２は共通本体部１１の外殻をなすハウジングで、該ハウジング１２は、手首１０の先端に取付けられている。そして、ハウジング１２は、筒状の締付部１３Ａを介して水平アーム９先端の手首１０に取付けられたネック部１３と、該ネック部１３の先端に一体形成された取付部１４とにより構成されている。
【００５２】
１５は取付部１４の前側に形成された霧化ヘッド接続部で、該霧化ヘッド接続部１５は、後述のベル型霧化ヘッド４２等が交換可能に接続されるもので、図５に示すように凹円筒状に形成されている。そして、霧化ヘッド接続部１５に霧化ヘッド４２の後端部側を嵌合し、これらの間に画成される後述の負圧空間２７を負圧状態とすることにより、霧化ヘッド４２を固定的に保持するものである。
【００５３】
また、１６は取付部１４の後側に形成されたカートリッジ嵌合部で、該カートリッジ嵌合部１６は、後述のカートリッジ３２が交換可能に嵌合される。そして、カートリッジ嵌合部１６は、図５に示すように、カートリッジ３２のボンベ３３、弁収容ブロック３７が嵌合する段付状の大径嵌合穴１６Ａと、弁収容ブロック３７の支持筒３７Ａが嵌合する小径嵌合穴１６Ｂとによって構成されている。そして、カートリッジ嵌合部１６にカートリッジ３２のボンベ３３を嵌合し、これらの間に画成される負圧空間１７を吸引エア通路（図示せず）を介して負圧状態とすることにより、霧化ヘッド接続部１５とほぼ同様に、カートリッジ３２を固定的に保持するものである。
【００５４】
１８はカートリッジ嵌合部１６と同軸に軸方向に延びて挿嵌された本体部側チューブガイドで、該チューブガイド１８は、導電性材料を用いた段付の円筒体として形成され、図５に示すようにその内周側はフィードチューブ挿通孔１９の一部を構成する中空孔１８Ａとなっている。
【００５５】
１９はカートリッジ嵌合部１６の小径嵌合穴１６Ｂとチューブガイド１８の中空孔１８Ａとからなる本体部側フィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔１９は、取付部１４の霧化ヘッド接続部１５とカートリッジ嵌合部１６との間を貫通する段付穴として形成されている。また、前記フィードチューブ挿通孔１９は、後述するヘッド側フィードチューブ挿通孔４８と同軸に形成されている。
【００５６】
２０はハウジング１２のネック部１３に設けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器２０は、例えばコッククロフト回路によって構成され、電源装置（図示せず）から供給される電圧を例えば−６０ないし−１２０ｋＶに昇圧するものである。そして、高電圧発生器２０の出力側は例えば本体部側チューブガイド１８に電気的に接続され、これにより高電圧発生器２０は、チューブガイド１８を介してフィードチューブ３８内を流通する塗料に直接に高電圧を帯電させる。また、この高電圧はフィードチューブ３８からエアモータ４４の回転軸４４Ｃを介してベル状カップ４５に印加される。
【００５７】
２１はハウジング１２に設けられた光ファイバケーブルで、該光ファイバケーブル２１はネック部１３から取付部１４に亘って延び、その先端部はプラグ２１Ａとなり、該プラグ２１Ａは霧化ヘッド接続部１５から前側に突出している。そして、光ファイバケーブル２１のプラグ２１Ａは、取付部１４の霧化ヘッド接続部１５にベル型霧化ヘッド４２が取付けられたときにケーブル挿通穴４９内に挿入されて、エアモータ４４のエアタービン４４Ｄに近接した位置に配置される。これにより、光ファイバケーブル２１の基端側に接続された回転数検出装置（図示せず）は、該光ファイバケーブル２１を介してエアタービン４４Ｄの回転数を検出することができる。
【００５８】
２２はハウジング１２に設けられた本体部側シェーピングエア通路で、該シェーピングエア通路２２は、後述のシェーピングエアリング４６にシェーピングエアを供給するものである。そして、シェーピングエア通路２２は、先端側にヘッド側シェーピングエア通路５０に接続される接続筒部２２Ａを有している。
【００５９】
２３はハウジング１２に設けられた本体部側タービンエア通路（図６中に図示）で、該タービンエア通路２３は、エアモータ４４のエアタービン４４Ｄにタービン駆動エアを供給するものである。また、タービンエア通路２３は、接続筒部２２Ａと同様に先端側にヘッド側タービンエア通路５１に接続される接続筒部２３Ａを有している。
【００６０】
２４はハウジング１２に設けられた本体部側ブレーキエア通路で、該ブレーキエア通路２４は、エアモータ４４のエアタービン４４Ｄにブレーキエアを供給して制動力を与えるものである。また、ブレーキエア通路２４は、接続筒部２２Ａと同様に先端側にヘッド側ブレーキエア通路５２に接続される接続筒部２４Ａを有している。
【００６１】
２５はハウジング１２に設けられた本体部側軸受エア通路で、該軸受エア通路２５は、エアモータ４４のエア軸受４４Ｅに軸受エアを供給するものである。また、軸受エア通路２５は、先端側にヘッド側軸受エア通路５３に接続される接続筒部２５Ａを有している。
【００６２】
また、２６はハウジング１２に設けられた吸引エア通路で、該吸引エア通路２６は、ハウジング１２の霧化ヘッド接続部１５にベル型霧化ヘッド４２を接続するときに、該霧化ヘッド接続部１５とベル型霧化ヘッド４２の後端部との間に画成される負圧空間２７（図４中に図示）のエアを吸引することにより、ハウジング１２に対して霧化ヘッド４２，９１等を安定的に接続するものである。
【００６３】
２８はハウジング１２に設けられた本体部側シンナ通路で、該シンナ通路２８は、ハウジング１２のカートリッジ嵌合部１６にカートリッジ３２を嵌合することにより、このカートリッジ３２に設けられたシンナ通路３９と接続される。そして、前記シンナ通路２８は、カートリッジ３２内の塗料を押出すための押出しシンナを供給するものである。
【００６４】
２９はハウジング１２の取付部１４に設けられたシンナ弁で、該シンナ弁２９は、本体部側シンナ通路２８を連通、遮断し、カートリッジ側シンナ通路３９に対してシンナの供給、停止を制御するものである。ここで、シンナ弁２９は、取付部１４に形成されたシリンダ穴２９Ａと、該シリンダ穴２９Ａ内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストン２９Ｂと、該ピストン２９Ｂから軸方向に延びて設けられた弁体２９Ｃと、前記ピストン２９Ｂを介して該弁体２９Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね２９Ｄとによって大略構成されている。
【００６５】
そして、シンナ弁２９は、カートリッジ嵌合部１６からカートリッジ３２が取外された状態では、弁ばね２９Ｄの付勢力で弁体２９Ｃが本体部側シンナ通路２８を遮断してシンナが流出するのを防止する。一方、カートリッジ嵌合部１６にカートリッジ３２が嵌合された状態では、シンナ弁２９はパイロットエア通路３０を介してパイロットエアが供給されることにより、ピストン２９Ｂを介して弁体２９Ｃが開弁し、前記シンナ通路２８をカートリッジ側シンナ通路３９と連通し、カートリッジ３２に向けシンナが流通するのを許すものである。
【００６６】
このように、シンナ弁２９は、シンナ通路２８を連通、遮断し、カートリッジ３２のシンナ室３６に供給する押出しシンナを制御することにより、カートリッジ３２の塗料室３５からフィードチューブ３８を介して吐出される塗料の制御を行なうものである。
【００６７】
３１はカートリッジ嵌合部１６の底部側に設けられた本体部側パイロットエア通路で、該パイロットエア通路３１は、その先端側がプラグ３１Ａとなってカートリッジ嵌合部１６内に突出している。そして、前記パイロットエア通路３１は、プラグ３１Ａがカートリッジ側パイロットエア通路４１に接続されることにより、後述の塗料弁４０にパイロットエアを供給するものである。
【００６８】
３２は共通本体部１１に着脱可能に嵌合されるカートリッジで、該カートリッジ３２は各色毎に複数個用意されている。そして、カートリッジ３２は、図７に示す如く、後述するボンベ３３、フィードチューブ３８等によって大略構成されている。
【００６９】
３３はカートリッジ３２の本体をなすボンベで、該ボンベ３３は、前側が閉塞された有底筒状のボンベ本体３３Ａと、該ボンベ本体３３Ａの後側を閉塞して設けられた蓋体３３Ｂとによって筒状の容器として形成されている。
【００７０】
３４はボンベ３３内に軸方向に変位可能に挿嵌されたピストンで、該ピストン３４は、ボンベ３３内を前側の塗料室３５と後側のシンナ室３６とに画成している。
【００７１】
３７はボンベ３３のボンベ本体３３Ａ前側に設けられた弁収容ブロックで、該弁収容ブロック３７の前側中央には、本体部側フィードチューブ挿通孔１９内に進入し、フィードチューブ３８を支持する支持筒３７Ａが突出して設けられている。
【００７２】
３８は弁収容ブロック３７の前側に設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ３８は導電性材料によって形成されている。そして、フィードチューブ３８は、その基端側が弁収容ブロック３７の支持筒３７Ａ内に固着され、先端側が軸方向に延び先端部が後述のベル状カップ４５に向け開口している。また、フィードチューブ３８内には同軸に伸びる塗料供給路３８Ａが形成され、該塗料供給路３８Ａはボンベ３３の塗料室３５に連通している。そして、フィードチューブ３８は、共通本体部１１にカートリッジ３２を嵌合した状態では、本体部側フィードチューブ挿通孔１９を貫通して霧化ヘッド接続部１５から前側に突出する。
【００７３】
３９はシンナ室３６に連通してボンベ３３に設けられたカートリッジ側シンナ通路で、該シンナ通路３９は、共通本体部１１にカートリッジ３２を嵌合したときに本体部側シンナ通路２８と連通するものである。そして、前記シンナ通路３９は、シンナ弁２９を開弁したときシンナ通路２８を介してシンナ室３６にシンナを供給し、ピストン３４を押動するものである。
【００７４】
また、４０は弁収容ブロック３７に設けられた塗料弁で、該塗料弁４０は、フィードチューブ３８の塗料供給路３８Ａを連通、遮断するものである。ここで、塗料弁４０は、弁収容ブロック３７に形成されたシリンダ穴４０Ａと、該シリンダ穴４０Ａ内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストン４０Ｂと、基端側が該ピストン４０Ｂに固着され、先端側がフィードチューブ３８内をほぼ同軸に延びた弁体４０Ｃと、前記ピストン４０Ｂを介して該弁体４０Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね４０Ｄとによって大略構成されている。
【００７５】
そして、塗料弁４０は、常時は弁ばね４０Ｄによって付勢された弁体４０Ｃがフィードチューブ３８の塗料供給路３８Ａを遮断している。一方、塗料弁４０は、パイロットエア通路３１，４１を介してパイロットエアが供給されることにより、ピストン４０Ｂを介して弁体４０Ｃが開弁し、塗料供給路３８Ａを連通して塗料の流通を許すものである。
【００７６】
このように、塗料弁４０は、弁体４０Ｃによってフィードチューブ３８の塗料供給路３８Ａを連通、遮断することにより、該フィードチューブ３８から後述のベル型霧化ヘッド４２等に向けて供給される塗料のオン・オフ制御を行なうものである。
【００７７】
次に、４２はハウジング１２の霧化ヘッド接続部１５に着脱可能に接続されたベル型霧化ヘッドで、該ベル型霧化ヘッド４２は、共通本体部１１と組合されて後述のカートリッジ式ベル型塗装機５５を構成するものである。そして、ベル型霧化ヘッド４２は、図８ないし図１０に示す如く、後述するボディ４３、エアモータ４４、ベル状カップ４５、シェーピングエアリング４６によって大略構成されている。
【００７８】
４３はベル型霧化ヘッド４２の外殻をなすボディで、該ボディ４３は、前側に向けて漸次縮径するテーパ状の外面を有する筒状に形成され、その内部はモータ収容部４３Ａとなっている。また、ボディ４３の外周側には、図１０に示す如く、径方向に対向する位置で互いに平行面をなす一対の把持面４３Ｂ，４３Ｂが形成されている。さらに、ボディ４３には、前記把持面４３Ｂ，４３Ｂに位置して後述する霧化ヘッド把持具６５の係合ロッド６５Ｄが係合する被係合部となる凹円錐状の係合凹部４３Ｃ，４３Ｃが径方向に対向して形成されている。
【００７９】
４４はエアモータで、該エアモータ４４は、ボディ４３のモータ収容部４３Ａに設けられている。ここで、エアモータ４４は、モータケース４４Ａと、該モータケース４４Ａ内に軸方向に貫通して設けられ、後側が小径部となり前側が大径部となった段付状の軸穴４４Ｂと、該軸穴４４Ｂの大径部に軸方向に伸長して設けられ、先端側が前記モータケース４４Ａから突出した回転軸４４Ｃと、該回転軸４４Ｃの基端側に位置して該回転軸４４Ｃに固着されたエアタービン４４Ｄと、前記回転軸４４Ｃと微小な間隙をもって軸穴４４Ｂの周囲に位置し、前記モータケース４４Ａに設けられたエア軸受４４Ｅと、前記回転軸４４Ｃ内を軸方向に延び後述のフィードチューブ挿通孔４８を形成する中空孔４４Ｆとにより構成されている。
【００８０】
４５は回転軸４４Ｃの先端側に位置してエアモータ４４に取付けられたベル状カップで、該ベル状カップ４５は、エアモータ４４によって高速回転されることにより、フィードチューブ３８から吐出された塗料を遠心力によって霧化するものである。
【００８１】
４６はシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング４６は、エアモータ４４の前側からボディ４３に取付けられている。そして、シェーピングエアリング４６は、ベル状カップ４５によって噴霧された塗料粒子の噴霧パターンを成形するシェーピングエアを噴出するものである。
【００８２】
４７はボディ４３の後側中央に設けられたヘッド側チューブガイドで、該チューブガイド４７は、段付の円筒体として形成され、その内周側はフィードチューブ挿通孔４８の一部を構成する中空孔４７Ａとなっている。また、前記チューブガイド４７は、共通本体部１１にベル型霧化ヘッド４２を接続したときに、フィードチューブ挿通孔１９，４８を同軸に配置すると共に、フィードチューブ３８が挿通されたときに、このフィードチューブ３８をエアモータ４４のエアタービン４４Ｄ内に延びた先端部で中空孔４４Ｆに向けてガイドするものである。
【００８３】
４８はエアモータ４４の中空孔４４Ｆとヘッド側チューブガイド４７の中空孔４７Ａとからなるヘッド側フィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔４８は本体部側フィードチューブ挿通孔１９と同軸に形成されている。
【００８４】
４９はボディ４３の後部側とエアモータ４４のモータケース４４Ａとに亘って設けられたケーブル挿通穴で、該ケーブル挿通穴４９は、光ファイバケーブル２１のプラグ２１Ａをエアタービン４４Ｄ近傍まで案内するものである。
【００８５】
５０はボディ４３の後部側に設けられたヘッド側シェーピングエア通路で、該シェーピングエア通路５０は、本体部側シェーピングエア通路２２に接続されることにより、シェーピングエアリング４６に向けてシェーピングエアを供給するものである。
【００８６】
５１はボディ４３の後部側とエアモータ４４のモータケース４４Ａとに亘って設けられたヘッド側タービンエア通路（図９に図示）で、該タービンエア通路５１は、本体部側タービンエア通路２３に接続されることにより、エアモータ４４のエアタービン４４Ｄに向けてタービン駆動エアを供給するものである。
【００８７】
５２はボディ４３とモータケース４４Ａとに亘って設けられたヘッド側ブレーキエア通路で、該ブレーキエア通路５２は、本体部側ブレーキエア通路２４に接続されることにより、エアタービン４４Ｄに制動を与えるブレーキエアを供給するものである。
【００８８】
さらに、５３はボディ４３の後部側とエアモータ４４のモータケース４４Ａとに亘って設けられたヘッド側軸受エア通路で、該軸受エア通路５３は、本体部側軸受エア通路２５に接続されるものである。
【００８９】
ここで、軸受エア通路５３は、前記軸受エア通路２５の接続筒部２５Ａが接続されるエア流入口５３Ａと、該エア流入口５３Ａからエアモータ４４のエア軸受４４Ｅに延びたエア流出口５３Ｂと、前記エア流入口５３Ａに連通しボディ４３の周面に開口した交換時エア流入口５３Ｃと、前記各口５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの接続部位に形成されたシャトル弁収容部５３Ｄとによって構成されている。
【００９０】
また、５４は軸受エア通路５３のシャトル弁収容部５３Ｄに収容されたシャトル弁で、該シャトル弁５４は、軸受エア通路２５から軸受エアが供給されているときには、交換時エア流入口５３Ｃ側を閉塞し、本体部側から供給される軸受エアをエア流出口５３Ｂを介してエアモータ４４のエア軸受４４Ｅに向け供給するものである。一方、シャトル弁５４は、交換時エア流入口５３Ｃに接続される後述の軸受エア供給機構６７から軸受エアが供給されたときには、エア流入口５３Ａ側を閉塞し、軸受エア供給機構６７から供給される軸受エアをエアモータ４４のエア軸受４４Ｅに供給するものである。
【００９１】
かくして、共通本体部１１の霧化ヘッド接続部１５にベル型霧化ヘッド４２を着脱可能に接続した状態では、実施の形態に適用するカートリッジ式ベル型塗装機５５を構成することができる。そして、霧化ヘッド接続部１５とベル型霧化ヘッド４２とは、該霧化ヘッド接続部１５とベル型霧化ヘッド４２の後部側との間に画成される負圧空間２７内をエアを吸引エア通路２６を介して吸引することにより、安定して接続される。また、負圧空間２７にエアを供給することにより、霧化ヘッド接続部１５からベル型霧化ヘッド４２を取外すことができる。
【００９２】
次に、塗装用ロボット６の共通本体部１１に対し、各種霧化ヘッドを交換して取付けるべく、該霧化ヘッドを把持しておく、霧化ヘッド交換装置６１についてて説明する。
【００９３】
６１は塗装用ロボット６の作業範囲内に位置して設けられた霧化ヘッド交換装置で、該霧化ヘッド交換装置６１は、図１１ないし図１６に示す如く、後述の取付板６２、霧化ヘッド把持機構６３、軸受エア供給機構６７、洗浄機構７０等によって構成されている。
【００９４】
６２は塗装用ロボット６の作業範囲内となる交換ゾーンＢに配設された取付板で、該取付板６２は、図１１、図１２に示す如く、上，下方向に延びる長方形状をなし、脚部６２Ａ，６２Ａ等を介してフロア上に支持されている。
【００９５】
６３，６３，…は取付板６２の下側に設けられた例えば３個の霧化ヘッド把持機構で、該各霧化ヘッド把持機構６３は、各種の霧化ヘッド４２，８１，８３のうち、塗装作業が終了した後の使用済みの霧化ヘッドと、洗浄作業が済んで、次に交換して使用すべく待機状態にある霧化ヘッドとを把持するものである。ここで、各霧化ヘッド把持機構６３は、塗装用ロボット６と対面すると共に、車体２の搬送方向に所定寸法離間して配設されている。そして、各霧化ヘッド把持機構６３は、図１３に示すように、後述するヘッド受け６４と霧化ヘッド把持具６５とによって構成されている。
【００９６】
６４は霧化ヘッド把持機構６３の本体をなすヘッド受けで、該ヘッド受け６４は、ベル型霧化ヘッド４２等を下側から受承するものである。ここで、ヘッド受け６４は、基端側に位置して取付板６２に取付けられる厚肉な直方体状の基部６４Ａと、該基部６４Ａの長手方向両側に離間して前方に延びた一対の支持腕６４Ｂ，６４Ｂとにより、全体としてほぼＵ字状に形成されている。また、各支持腕６４Ｂは、ベル型霧化ヘッド４２のボディ４３に形成された各把持面４３Ｂの間隔よりも多少大きな離間寸法を有して配置されている。
【００９７】
さらに、基部６４Ａの長手方向中央には、後述する軸受エア供給機構６７のピストン摺動穴６７Ａが形成され、各支持腕６４Ｂの長手方向の中間部には、前記ピストン摺動穴６７Ａと直交する方向にほぼ同軸に延びる霧化ヘッド把持具６５のピストン摺動穴６５Ａがそれぞれ形成されている。
【００９８】
６５，６５は支持腕６４Ｂ，６４Ｂに互いに対向して配置された一対の霧化ヘッド把持具で、該各霧化ヘッド把持具６５は、ベル型霧化ヘッド４２を左，右方向から把持するものである。ここで、霧化ヘッド把持具６５は、支持腕６４Ｂにほぼ同軸に延びて形成されたピストン摺動穴６５Ａと、該ピストン摺動穴６５Ａ内に挿嵌された段付円筒状のロッドガイド６５Ｂと、前記ピストン摺動穴６５Ａ内に互いに近接、離間する方向に変位可能に挿嵌されたピストン６５Ｃと、該ピストン６５Ｃから前記ロッドガイド６５Ｂに向け軸方向に延びた係合ロッド６５Ｄと、ピストン摺動穴６５Ａを閉塞した封止栓６５Ｅと、前記係合ロッド６５Ｄを該封止栓６５Ｅ側に付勢するコイルばね６５Ｆとによって構成されている。
【００９９】
そして、係合ロッド６５Ｄは、常時はコイルばね６５Ｆの付勢力によって、その先端がロッドガイド６５Ｂ内に引っ込むように配置されている。一方、エア通路６６を介してエアが供給されたときには、図１７に示すように、係合ロッド６５Ｄの先端がロッドガイド６５Ｂから突出し、ベル型霧化ヘッド４２のボディ４３に形成された係合凹部４３Ｃに係合するものである。
【０１００】
６７はヘッド受け６４の基部６４Ａに設けられた軸受エア供給機構で、該軸受エア供給機構６７は、霧化ヘッド把持機構６３によってベル型霧化ヘッド４２を把持している状態で、エアモータ４４のエア軸受４４Ｅに軸受エアを供給するものである。ここで、軸受エア供給機構６７は、基部６４Ａの長手方向中央に形成され、各支持腕６４Ｂ間の奥部に開口したピストン摺動穴６７Ａと、該ピストン摺動穴６７Ａ内に挿嵌された段付円筒状のロッドガイド６７Ｂと、前記ピストン摺動穴６７Ａ内に変位可能に挿嵌されたピストン６７Ｃと、該ピストン６７Ｃから軸方向に延び、一方の先端側がロッドガイド６７Ｂから突出した接続ロッド６７Ｄと、該接続ロッド６７Ｄの軸中心を軸方向に貫通して形成されたエア供給路６７Ｅと、前記接続ロッド６７Ｄをピストン摺動穴６７Ａの基端側に付勢するコイルばね６７Ｆとによって構成されている。
【０１０１】
そして、接続ロッド６７Ｄは、常時はコイルばね６７Ｆの付勢力によって縮小している。一方、エア通路６８を介してエアが供給されたときには、図１６に示すように、接続ロッド６７Ｄが伸長してベル型霧化ヘッド４２のボディ４３に形成された軸受エア通路５３の交換時エア流入口５３Ｃに接続する。これにより、軸受エア供給機構６７は、軸受エア通路６９、エア供給路６７Ｅ、軸受エア通路５３を介してエアモータ４４のエア軸受４４Ｅに軸受エアを供給するものである。
【０１０２】
７０，７０，…は各霧化ヘッド把持機構６３と対応する位置に上，下方向に移動可能に設けられた３個の洗浄機構で、該各洗浄機構７０は、各霧化ヘッド把持機構６３の上側に位置して取付板６２に設けられている。そして、該各洗浄機構７０は、各霧化ヘッド把持機構６３によって把持された使用済みのベル型霧化ヘッド４２のベル状カップ４５に付着した塗料を洗浄するものである。ここで、洗浄機構７０は、図１１、図１９および図２０に示す如く、上，下方向に延びて取付板６２に取付けられたレール７１と、該レール７１に沿って上，下方向に移動する後述の洗浄部７３と、前記レール７１の上側に位置して取付板６２に取付けられ、そのロッド７２Ａ先端で前記洗浄部７３を上，下方向に移動可能に支持するシリンダ装置７２とによって大略構成されている。
【０１０３】
７３は洗浄機構７０の本体をなす洗浄部で、該洗浄部７３は、図１９、図２０に示す如く、後述する昇降ブロック７４、シンナチューブ７５、シンナ弁７６、シェーピングエア通路７９、タービンエア通路８０によって大略構成されている。
【０１０４】
７４はレール７１に沿って上，下方向に移動する昇降ブロックで、該昇降ブロック７４は、シリンダ装置７２のロッド７２Ａ先端に取付けられている。これにより、昇降ブロック７４は、シリンダ装置７２のロッド７２Ａの縮小、伸長によって上，下方向に移動する。
【０１０５】
７５は昇降ブロック７４の下面側のほぼ中央部に設けられた洗浄流体チューブとしてのシンナチューブで、該シンナチューブ７５は、霧化ヘッド把持具６５に把持された霧化ヘッド４２のベル状カップ４５に向けシンナ等の洗浄流体を供給し、該ベル状カップ４５を洗浄するものである。ここで、シンナチューブ７５は、昇降ブロック７４の下面から下向きに延びて設けられ、その内部がシンナ供給路７５Ａとなっている。そして、シンナチューブ７５は、昇降ブロック７４が下降したときに、霧化ヘッド把持機構６３に把持されたベル型霧化ヘッド４２のフィードチューブ挿通孔４８に挿通されるものである。
【０１０６】
７６はシンナチューブ７５の上側に位置して昇降ブロック７４に設けられたシンナ弁で、該シンナ弁７６は、シンナチューブ７５のシンナ供給路７５Ａを連通、遮断するものである。ここで、シンナ弁７６は、昇降ブロック７４のほぼ中央に位置して上，下方向に形成されたシリンダ穴７６Ａと、該シリンダ穴７６Ａ内に軸方向に摺動可能に挿嵌されたピストン７６Ｂと、基端側が該ピストン７６Ｂに固着され、先端側がシンナチューブ７５内をほぼ同軸に延びた弁体７６Ｃと、前記ピストン７６Ｂを介して該弁体７６Ｃを閉弁方向に付勢する弁ばね７６Ｄとによって大略構成されている。
【０１０７】
そして、シンナ弁７６は、常時は弁ばね７６Ｄによって付勢された弁体７６Ｃがシンナチューブ７５のシンナ供給路７５Ａを遮断している。一方、シンナ弁７６は、パイロットエア通路７７を介してパイロットエアが供給されることにより、ピストン７６Ｂを介して弁体７６Ｃを開弁させてシンナ供給路７５Ａを連通し、シンナ通路７８等を経由して供給されるシンナの流通を許すものである。
【０１０８】
７９は昇降ブロック７４に形成されたシェーピングエア通路で、該シェーピングエア通路７９の下側開口には接続筒部７９Ａが取付けられている。また、８０は昇降ブロック７４に形成されたタービンエア通路で、該タービンエア通路８０の下側開口には接続筒部８０Ａが取付けられている。これらのエア通路７９，８０は、シンナによってベル状カップ４５等を洗浄するときに、シェーピングエアを噴出しつつ、エアモータ４４によってベル状カップ４５を高速で回転させるものである。
【０１０９】
なお、８１は霧化ヘッド交換装置６１の霧化ヘッド把持機構６３に待機状態で把持された他のベル型霧化ヘッドで、該ベル型霧化ヘッド８１は、例えば前述したベル型霧化ヘッド４２のベル状カップ４５の径寸法よりも小さな径寸法を有するベル状カップ８２を有している。
【０１１０】
また、８３はさらに他のベル型霧化ヘッドで、該ベル型霧化ヘッド８３は、前記ベル型霧化ヘッド８１のベル状カップ８２の径寸法よりも小さな径寸法を有するベル状カップ８４を有している。
【０１１１】
さらに、８５はベル型霧化ヘッド４２のボディ４３の外周側に設けられた環状の反発電極で、該反発電極８５は、ベル状カップ４５に印加されるマイナスの高電圧と同電位の高電圧が印加される。これにより、マイナスに帯電した塗料粒子を同極反発させ、ボディ４３の外面に塗料粒子が付着するのを防止するものである。
【０１１２】
本実施の形態による自動塗装装置４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。
【０１１３】
まず、コンベア装置３によって搬送される車体２の外板部を塗装する場合には、塗装用ロボット６を走行レール５に沿ってトラッキング動作させつつ、該塗装用ロボット６を用いて塗装作業を行なう。このときには、ハウジング１２のカートリッジ嵌合部１６に所望の塗色の塗料が充填されたカートリッジ３２を嵌合する。また、ハウジング１２の霧化ヘッド接続部１５には、各ベル型霧化ヘッド４２，８１，８３のうち、車体２の外板部を塗装するのに適した広い範囲に塗料を噴霧することができるベル型霧化ヘッド４２を接続する。これにより、共通本体部１１とカートリッジ３２とによって外板部を塗装するのに適したカートリッジ式ベル型塗装機５５を構成することができる。
【０１１４】
そして、塗装用ロボット６と車体２とが対面するとき、シェーピングエア通路２２，５０を介してシェーピングエアリング４６にシェーピングエアを供給し、タービンエア通路２３，５１を介してエアモータ４４のエアタービン４４Ｄにタービン駆動エアを供給し、軸受エア通路２５，５３を介してエア軸受４４Ｅに軸受エアを供給する。これにより、ベル状カップ４５はエアモータ４４によって高速回転しつつ、シェーピングエアを噴出する。また、高電圧発生器２０からは、カートリッジ３２のフィードチューブ３８を介して塗料に高電圧を印加する。
【０１１５】
この状態で、シンナ弁２９、塗料弁４０を開弁する。そして、シンナ弁２９の開弁により、押し出しシンナは、シンナ通路２８，３９を介してシンナ室３６に流入するから、ピストン３４は押し出しシンナによって塗料室３５内の塗料をフィードチューブ３８に供給する。また、塗料弁４０も開弁しているから、この塗料はフィードチューブ３８からカートリッジ式ベル型塗装機５５のベル状カップ４５に供給される。このとき、ベル状カップ４５は高速回転しているから、該ベル状カップ４５からは、車体２の外板部に向けて塗料を噴霧することができる。
【０１１６】
次に、車体２の外板部の塗装が終了したら、車体２の内板部の塗装に移行する。この場合には、霧化ヘッドを外板部用のベル型霧化ヘッド４２から内板部のように入り組んだ塗装面を塗装するのに適した小径のベル状カップ８２を有するベル型霧化ヘッド８１に交換する。
【０１１７】
そこで、塗装作業に用いた使用済みのベル型霧化ヘッド４２を共通本体部１１から取外す場合には、塗装用ロボット６を動作し、ベル型霧化ヘッド４２を霧化ヘッド交換装置６１の霧化ヘッド把持機構６３に移動する。そして、図１６、図１７に示すように、ベル型霧化ヘッド４２のボディ４３をヘッド受け６４の各支持腕６４Ｂ間に配置する。
【０１１８】
このときに、霧化ヘッド把持具６５は、その係合ロッド６５Ｄ，６５Ｄをボディ４３の係合凹部４３Ｃ，４３Ｃに係合させることによってベル型霧化ヘッド４２を把持して固定する。
【０１１９】
これとほぼ同時に、軸受エア供給機構６７は、接続ロッド６７Ｄを伸ばし、ボディ４３に形成された軸受エア通路５３の交換時エア流入口５３Ｃに挿着する。この状態で、軸受エア供給機構６７は、軸受エア通路６９、エア供給路６７Ｅを介してヘッド側軸受エア通路５３に軸受エアを供給する。また、本体部側では軸受エア通路２５からの軸受エアの供給を停止する。
【０１２０】
これにより、エアモータ４４のエア軸受４４Ｅには、霧化ヘッド交換装置６１から軸受エアが供給されるから、ベル型霧化ヘッド４２を共通本体部１１から分離した状態でも、エア軸受４４Ｅに軸受エアを常時供給でき、回転軸４４Ｃを円滑に回転させることができる。
【０１２１】
次に、共通本体部１１にベル型霧化ヘッド４２を固定している負圧空間２７にエアを供給して固定を解除する。そして、塗装用ロボット６は、図１８に示すように、共通本体部１１を上側に移動してベル型霧化ヘッド４２との接続を解除し、フィードチューブ３８を霧化ヘッド４２から引き抜く。これにより、塗装用ロボット６は、使用済みのベル型霧化ヘッド４２を取外すことができる。
【０１２２】
次に、塗装用ロボット６は、待機状態にある洗浄済みの新たな霧化ヘッド８１，８３のいずれかを使用して、次の塗装作業を行なう。
【０１２３】
そこで、塗装用ロボット６は、洗浄が行なわれた洗浄済みの霧化ヘッド８１，８３のうち、例えば比較的に噴霧パターンの小さなベル型霧化ヘッド８１の上側に共通本体部１１を移動した後、下向きに移動して該霧化ヘッド８１にフィードチューブ３８を挿入する。続いて、共通本体部１１に霧化ヘッド８１を接続した後、霧化ヘッド把持機構６３によるベル型霧化ヘッド８１の固定を解除することにより、塗装用ロボット６は、霧化ヘッド交換装置６１からベル型霧化ヘッド８１を取出すことができる。そして塗装用ロボット６は新しい霧化ヘッド８１を用い、車体２の内板部の塗装を行なうことができる。
【０１２４】
一方、共通本体部１１から取外された使用済みのベル型霧化ヘッド４２は、洗浄機構７０によって洗浄作業が施される。
【０１２５】
このために、まず、図１９に示すように、シリンダ装置７２は、洗浄部７３をベル型霧化ヘッド４２に向けて下向きに移動し、該洗浄部７３をベル型霧化ヘッド４２に取付ける。これにより、洗浄部７３のシンナチューブ７５は霧化ヘッド４２のフィードチューブ挿通孔４８に挿通される。この状態で、洗浄機構７０はシェーピングエア通路７９からシェーピングエアを供給することにより、シェーピングエアリング４６からシェーピングエアを噴出し、洗浄時にベル状カップ４５から噴霧される塗料を含んだシンナが周囲に飛び散るのを防止する。また、洗浄機構７０はタービンエア通路８０からタービン駆動エアを供給することにより、エアモータ４４によってベル状カップ４５を高速回転する。
【０１２６】
そして、洗浄機構７０は、図２０に示す如く、シンナ弁７６によってシンナチューブ７５のシンナ供給路７５Ａを開弁し、シンナは、シンナ通路７８、シンナ供給路７５Ａを経由してベル状カップ４５に向け供給される。これにより、洗浄機構７０は、他のベル型霧化ヘッド８１による車体２の内板部の塗装作業に並行し、シンナチューブ７５から供給されるシンナによって、ベル型霧化ヘッド４２の洗浄作業を行なうことができる。
【０１２７】
また、ベル型霧化ヘッド４２の洗浄作業が終了すると、洗浄部７３は、シリンダ装置７２によって上方に移動し、ベル型霧化ヘッド４２は霧化ヘッド把持具６５に把持された待機状態となる。そして、洗浄されたベル型霧化ヘッド４２を使用するときには、塗装用ロボット６は、その共通本体部１１を霧化ヘッド４２と洗浄部７３との間に配置し、該共通本体部１１を霧化ヘッド４２に接続することにより該霧化ヘッド４２を取出す。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態によれば、塗装用ロボット６の水平アーム９先端に設けられた共通本体部１１と、該共通本体部１１に着脱可能に接続されるベル型霧化ヘッド４２とによってカートリッジ式ベル型塗装機５５を構成している。これにより、カートリッジ３２から供給される塗料をベル型霧化ヘッド４２から車体２に向けて噴霧でき、該車体２の塗装を行なうことができる。
【０１２９】
しかも、ベル型霧化ヘッド４２の他に噴霧パターンの異なるベル型霧化ヘッド８１，８３を用意し、これらの霧化ヘッド４２，８１，８３を共通本体部１１に交換して接続する構成としている。これにより、車体２の外板部と内板部のように異なる形状の塗装面を塗装する場合でも、外板部を塗装するのに適したベル型霧化ヘッド４２と内板部を塗装するのに適したベル型霧化ヘッド８１等とを１台の塗装用ロボット６、共通本体部１１に配設して使用することができる。この結果、塗装用ロボット６等の台数を削減し、自動塗装装置４の製造コストを低減することができる上に、設置スペースを大幅に小さくすることができ、塗装ブース１の小型化を図ることができる。
【０１３０】
また、霧化ヘッド交換装置６１に同形状のベル型霧化ヘッド４２を複数台待機させた場合には、使用途中のベル型霧化ヘッド４２に異常が生じた場合に、予備の霧化ヘッド４２に容易かつ迅速に交換することができ、塗装ラインが停止する事態を回避して、生産性を向上することができる。
【０１３１】
また、霧化ヘッド交換装置６１には、例えば３個の霧化ヘッド把持機構６３を設ける構成としているから、２種類のベル型霧化ヘッド８１，８３を待機させることができ、塗装条件に対する自動塗装装置４の適応範囲を広めることができる。
【０１３２】
一方、ベル型霧化ヘッド４２のボディ４３に係合凹部４３Ｃを設け、霧化ヘッド把持機構６３に該係合凹部４３Ｃに係合する係合ロッド６５Ｄを有する霧化ヘッド把持具６５を設ける構成としているから、霧化ヘッド把持機構６３によって霧化ヘッド４２を確実に把持することができる。
【０１３３】
また、霧化ヘッド交換装置６１の洗浄機構７０によりベル型霧化ヘッド４２を洗浄する場合には、霧化ヘッド把持具６５によってベル型霧化ヘッド４２を把持した状態で、洗浄部７３を下降し、シンナチューブ７５を霧化ヘッド４２のフィードチューブ挿通孔４８に挿通する。この状態で、シンナ弁７６を開弁しシンナをシンナチューブ７５を介してベル状カップ４５に向けシンナを供給することにより、ベル状カップ４５に付着した塗料を洗浄することができ、洗浄された霧化ヘッド４２を次の塗装作業に備えて待機させることができる。
【０１３４】
また、洗浄部７３によってベル型霧化ヘッド４２を洗浄するときには、シェーピングエア通路７９から該霧化ヘッド４２にシェーピングエアを供給しているから、シェーピングエアは、洗浄時にベル状カップ４５から噴霧される塗料を含んだシンナが周囲に飛び散るのを防止することができる。さらに、タービンエア通路８０からベル型霧化ヘッド４２にタービンエアを供給しているから、洗浄時にベル状カップ４５を高速で回転することができる。
【０１３５】
また、洗浄部７３は、上，下方向に移動可能に設けられ、ベル型霧化ヘッド４２の洗浄後には、該霧化ヘッド４２から上方に離れているから、塗装用ロボット６は、その共通本体部１１を洗浄された霧化ヘッド４２に容易に接続することができる。
【０１３６】
また、霧化ヘッド交換装置６１には、霧化ヘッド把持機構６３によって把持したベル型霧化ヘッド４２，８１，８３のエアモータ４４のエア軸受４４Ｅに軸受エアを供給する軸受エア供給機構６７を設けている。従って、例えばベル型霧化ヘッド４２が共通本体部１１から分離した状態でも、エア軸受４４Ｅに軸受エアを供給し、該エア軸受４４Ｅによって回転軸４４Ｃを静圧的に支持することができ、回転軸４４Ｃの摩耗や損傷を防止して、エアモータ４４の寿命を延ばすことができる。
【０１３７】
また、共通本体部１１の霧化ヘッド接続部１５とベル型霧化ヘッド４２，８１，８３等との間に負圧空間２７を画成し、該負圧空間２７内の空気を吸引エア通路２６を介して吸引する。これにより、これらの霧化ヘッド４２，８１，８３等を共通本体部１１に対して固定することができ、ベル型霧化ヘッド４２，８１，８３等を抜け止め状態に保持することができる。
【０１３８】
さらに、共通本体部１１には、各色毎のカートリッジ３２を交換して嵌合する構成としているから、塗料を供給する塗料ホース等を省略して高電圧のリーク等を防止することができ、絶縁構造（ボルテージブロック）を廃止して、構成を簡略化することができる。
【０１３９】
次に、図２１および図２２は本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、共通本体部に塗料を噴霧ノズルによって霧化するスプレーガン型霧化ヘッドを着脱可能に接続したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態による共通本体部にスプレーガン型霧化ヘッドを着脱可能に接続する構成としている。
【０１４０】
９１は共通本体部１１の霧化ヘッド接続部１５に着脱可能に接続された本実施の形態によるスプレーガン型霧化ヘッドで、該スプレーガン型霧化ヘッド９１は、共通本体部１１と組合されて後述のスプレーガン型塗装機１０２を構成するものである。そして、スプレーガン型霧化ヘッド９１は、後述するボディ９２、フィードチューブ挿通孔９４、チューブ先端サポート９５、エアノズル９６等によって構成されている。
【０１４１】
９２はスプレーガン型霧化ヘッド９１の外殻をなすボディで、該ボディ９２の中心には軸方向に貫通する中空孔９２Ａが形成され、後部側には内周側がガイド穴９３Ａとなったヘッド側チューブガイド９３が中空孔９２Ａと同軸に設けられている。
【０１４２】
９４はボディ９２の中空孔９２Ａとチューブガイド９３のガイド穴９３Ａとによって構成されたヘッド側フィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔９４には、フィードチューブ３８が挿通される。
【０１４３】
９５はボディ９２の先端部中央に嵌合されたチューブ先端サポートで、該チューブ先端サポート９５には、中心部にフィードチューブ３８の先端を保持するチューブ保持穴９５Ａが形成され、該チューブ保持穴９５Ａの周囲に複数の霧化エア通路９５Ｂ，９５Ｂが形成されている。
【０１４４】
９６はボディ９２の先端部にリテーナリング９７を介して取付けられたエアノズルで、該エアノズル９６には、中央寄りに配設されフィードチューブ３８から吐出された塗料を霧化する霧化エア噴出口９６Ａ，９６Ａと、外周側に位置して内側に向けて開口し霧化エア噴出口９６Ａにより霧化された塗料粒子の噴霧パターンを成形するパターンエア噴出口９６Ｂ，９６Ｂ，…とが形成されている。
【０１４５】
９８はボディ９２に設けられた霧化エア通路で、該霧化エア通路９８は、本体部側タービンエア通路２３に接続されることにより、タービン駆動エアを霧化エアとして利用し、この霧化エアをチューブ先端サポート９５の霧化エア通路９５Ｂを経由してエアノズル９６の霧化エア噴出口９６Ａに供給するものである。
【０１４６】
９９はボディ９２に設けられたパターンエア通路で、該パターンエア通路９９は、本体部側シェーピングエア通路２２に接続されることにより、シェーピングエアをパターンエアとして利用し、このパターンエアをエアノズル９６のパターンエア噴出口９６Ｂに供給するものである。
【０１４７】
１００はボディ９２の後部側に設けられ、光ファイバケーブル２１の先端側を回避するためのケーブル収容穴、１０１は軸受エア通路２５の接続筒部２５Ａを回避するための筒部収容穴で、この他にも使用していないエア通路の数だけ収容穴（図示せず）が形成されている。
【０１４８】
かくして、このように構成された本実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、特に、本実施の形態によれば、霧化ヘッドとしてスプレーガン型霧化ヘッド９１を用いているから、共通本体部１１の霧化ヘッド接続部１５にスプレーガン型霧化ヘッド９１を着脱可能に接続した状態では、スプレーガン型塗装機１０２を構成することができる。
【０１４９】
従って、このスプレーガン型塗装機１０２はベル型塗装機５５と交換して使用することができ、塗装条件に対する適用範囲をより一層広めることができる。
【０１５０】
次に、図２３および２４は本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、ベル型霧化ヘッドを塗料通路等を介して塗料を供給する共通本体部に着脱可能に接続する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１５１】
１１１は本実施の形態による共通本体部で、該共通本体部１１１は、後述するハウジング１１２、霧化ヘッド接続部１１５、フィードチューブ１１６、塗料通路１１７、塗料弁１１９、排液弁１２０等によって大略構成されている。ここで、共通本体部１１１は、後述するベル型塗装機１２１にも適用することができる共通の本体部を構成している。
【０１５２】
１１２は共通本体部１１１の外殻をなすハウジングで、該ハウジング１１２は、水平アーム９先端の手首１０に取付けられたネック部１１３と、該ネック部１１３の先端に一体形成された取付部１１４とにより構成されている。ここで、取付部１１４の前側には、ベル型霧化ヘッド４２等が交換可能に接続される霧化ヘッド接続部１１５が凹円筒状に形成されている。
【０１５３】
１１６はハウジング１１２の取付部１１４前側に固定的に設けられたフィードチューブで、該フィードチューブ１１６は、その基端側が取付部１１４に固着され、先端側が軸方向に突出している。また、フィードチューブ１１６内には同軸に伸びる塗料供給路１１６Ａが形成されている。
【０１５４】
１１７はハウジング１１２のネック部１１３、取付部１１４に亘って形成された塗料通路で、該塗料通路１１７は、上流側が塗料供給源（図示せず）に接続され、下流側がフィードチューブ１１６の塗料供給路１１６Ａに接続されている。また、１１８は塗料通路１１７に連通して設けられた排液通路を示している。
【０１５５】
１１９はハウジング１１２の取付部１１４に設けられた塗料弁で、該塗料弁１１９は、フィードチューブ１１６の塗料供給路１１６Ａを連通、遮断するものである。
【０１５６】
１２０はハウジング１１２の取付部１１４に設けられた排液弁で、該排液弁１２０は、色替時に前色塗料を排出するために排液通路１１８を連通、遮断するものである。
【０１５７】
かくして、このように構成された本実施の形態においても、前述した各実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、特に、本実施の形態では、共通本体部１１１は、塗料供給源に接続された塗料通路１１７を有する構成としているから、共通本体部１１１の霧化ヘッド接続部１１５にベル型霧化ヘッド４２を接続した状態では、通常の塗料供給方法を用いたベル型塗装機１２１を構成することができる。
【０１５８】
なお、第１の実施の形態では、霧化ヘッド交換装置６１は、３個の霧化ヘッド把持機構６３と洗浄機構７０を備えるものとして述べたが、本発明はこれに限るものではなく、霧化ヘッド交換装置６１に２個または４個以上の把持機構６３、洗浄機構７０を設ける構成としてもよい。
【０１５９】
また、各実施の形態では、作業機として塗装用ロボット６の手首１０に共通本体部１１，１１１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、共通本体部１１，１１１を往復動するサイドレシプロケータ装置、トップレシプロケータ装置等の塗装用レシプロケータに取付ける構成としてもよい。
【０１６０】
また、各実施の形態では、高電圧発生器２０による高電圧を塗料に直接的に帯電させる直接帯電式の自動塗装装置４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、例えばベル型霧化ヘッド４２のボディ４３外周側に外部電極を設け、該外部電極によって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自動塗装装置とする構成を採用してもよい。
【０１６１】
さらに、第１の実施の形態では、ベル型霧化ヘッド４２，８１，８３は、ベル状カップ４５，８２，８４の径寸法が異なるものとして説明したが、本発明はこれに限らず、ベル型霧化ヘッドは、ベル状カップの形状、材質、反発電極の径寸法、反発電極の有無等が異なる各種の霧型ヘッドを交換して用いる構成としてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、被塗物に対して塗装作業を行なう作業機と、該作業機に固定的に設けられ、塗装機の共通の本体部を構成する共通本体部と、該共通本体部と組合されて塗装機を構成するために該共通本体部に着脱可能に接続され、供給された塗料を被塗物に噴霧する霧化ヘッドと、前記作業機の作業範囲内に位置して設けられ、前記共通本体部に対して交換して接続するための該霧化ヘッドを把持する霧化ヘッド交換装置とによって構成しているので、共通本体部に着脱可能に取付けられた霧化ヘッドを交換する場合、作業機によって霧化ヘッドを霧化ヘッド交換装置の霧化ヘッド交換位置に動かすことにより、該霧化ヘッドを把持機構により把持して交換することができ、生産性を向上することができる。
【０１６３】
また、共通本体部に塗装作業に適した霧化ヘッドを接続することにより塗装機を構成しているから、この塗装機を作業機によって移動しつつ、供給される塗料を霧化ヘッドから被塗物に向けて噴霧することにより、被塗物を塗装することができる。また、霧化ヘッド交換装置は、把持機構に把持した霧化ヘッドを洗浄機構により洗浄することができ、次の塗装に備えることができる。しかも、霧化ヘッドは共通本体部に対して着脱可能に接続されているから、例えば噴霧パターンの異なる複数種類の霧化ヘッドを、被塗物の塗装面に応じて交換して用いることができ、１個の共通本体部を用いて、種々の塗装条件に対応することができ、また、１台の作業機を複数種類の霧化ヘッドで共用することができるから、作業機の台数を削減し、自動塗装装置を設置するためのスペースを小さくでき、塗装ブースを小型化することができる。
【０１６４】
請求項２の発明によれば、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は少なくとも２個備え、一方の把持機構は作業機によって交換位置に運ばれてきた一方の霧化ヘッドを把持し、他方の把持機構は共通本体部に取付けるために予め待機状態にある他方の霧化ヘッドを把持する構成としているので、霧化ヘッドによる塗装作業が終了したら、作業機は、この使用済みの霧化ヘッドを一方の把持機構まで運ぶことにより、共通本体部から取外して、当該一方の把持機構に把持させることができる。次に、作業機は、他方の把持機構に予め待機状態にある他方の霧化ヘッドに移動することにより、この待機状態にある洗浄済みの霧化ヘッドを取出し、共通本体部に取付けることができる。これにより、作業機は、新たな霧化ヘッドを用い連続して塗装作業を行なうことができ、生産性を向上することができる。
【０１６５】
請求項３の発明によれば、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は、作業機によって交換位置に運ばれてきた使用済みの霧化ヘッドと予め待機状態にある霧化ヘッドとの少なくとも２個の霧化ヘッドを把持するものであり、洗浄機構は、該把持機構によって把持された使用済みの霧化ヘッドを洗浄するものとしているので、塗装作業に用いられた使用済みの霧化ヘッドは、作業機によって交換位置に運ばれ、この交換位置で把持機構によって把持される。そして、作業機は待機状態にある霧化ヘッドを取出すことにより、連続して塗装作業を行なうことができ、生産性を向上することができる。また、把持機構に把持された使用済みの霧化ヘッドは、洗浄機構により塗装作業と並行して洗浄することができ、次の塗装に備えることができる。
【０１６６】
請求項４の発明によれば、霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、霧化ヘッド交換装置を構成する把持機構は、ベル型霧化ヘッドを把持するものであり、洗浄機構は、該把持機構によって把持されたベル型霧化ヘッドを洗浄するものとしているので、霧化ヘッド交換装置の把持機構は、塗装作業後のベル型霧化ヘッドを把持した後に、洗浄機構によってベル型霧化ヘッドのベル状カップ等を洗浄することができ、次の塗装に備えることができる。
【０１６７】
請求項５の発明によれば、内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、共通本体部と該共通本体部に着脱可能に接続される霧化ヘッドとによって構成される塗装機は、前記各色毎のカートリッジが交換して取付けられるカートリッジ式塗装機によって構成したから、カートリッジ式塗装機は、各色毎のカートリッジを共通本体部に選択的に取付けることができる。これにより、カートリッジ式塗装機は、カートリッジのフィードチューブを通じて異なる塗色の塗料を霧化ヘッドに供給することができる。
【０１６８】
請求項６の発明によれば、霧化ヘッドには、カートリッジの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、霧化ヘッド交換装置を構成する洗浄機構には、洗浄時に霧化ヘッドのフィードチューブ挿通孔に挿通され、洗浄流体を吐出する洗浄流体チューブを設ける構成としたから、霧化ヘッド交換装置の把持機構が使用済みの霧化ヘッドを把持すると、洗浄機構の洗浄流体チューブが霧化ヘッドのフィードチューブ挿通孔に挿通される。これにより、該洗浄流体チューブから洗浄流体を吐出することによって、霧化ヘッドに付着した塗料等を洗浄することができる。
【０１６９】
請求項７の発明によれば、霧化ヘッドは塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドであり、霧化ヘッド交換装置はベル型霧化ヘッドを把持したときに該ベル型霧化ヘッドに設けられたエアモータのエア軸受に軸受エアを供給する軸受エア供給機構を備えているので、ベル型霧化ヘッドが霧化ヘッド交換装置によって把持されたときには、軸受エア供給機構はベル型霧化ヘッドのエアモータのエア軸受に軸受エアを供給することができる。従って、ベル型霧化ヘッドを共通本体部から切離した状態でも、エア軸受によって回転軸を静圧的に支持することができ、エアモータの摩耗や損傷を防止して、エアモータの寿命を延ばすことができる。
【０１７０】
請求項８の発明によれば、共通本体部には、霧化ヘッドを着脱可能に接続する霧化ヘッド接続部と、該霧化ヘッド接続部と霧化ヘッドとの間で画成される負圧空間に開口するエア吸引通路とを設け、該エア吸引通路を経由して前記負圧空間内のエアを吸引することにより共通本体部に対して霧化ヘッドを固定する構成としているので、共通本体部の霧化ヘッド接続部に霧化ヘッドを接続し、該霧化ヘッド接続部と霧化ヘッドとの間で画成される負圧空間内のエアを、エア吸引通路を経由して吸引することにより霧化ヘッドを引き付け、共通本体部に対して霧化ヘッドを安定的に接続することができる。また、霧化ヘッドを取外す場合には、負圧空間内にエアを供給することにより、負圧状態を解除して霧化ヘッドを共通本体部から取外すことができる。
【０１７１】
請求項９の発明によれば、内部に塗料が充填されたボンベと該ボンベから軸方向に延びるフィードチューブとからなる各色毎のカートリッジを備え、共通本体部には該各カートリッジを交換して嵌合するカートリッジ嵌合部と前記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とを設け、霧化ヘッドには前記フィードチューブが挿通されるヘッド側フィードチューブ挿通孔を設けているので、各色毎のカートリッジを共通本体部に選択的に嵌合したときには、共通本体部のフィードチューブ挿通孔、ヘッド側フィードチューブ挿通孔に挿通されるフィードチューブから異なる塗色の塗料を霧化ヘッドに供給することができ、塗色を容易に変更することができる。しかも、塗料に高電圧を印加した場合には、この高電圧が塗料を介してリークするのを防止することができる。
【０１７２】
請求項１０の発明によれば、共通本体部には塗料を吐出するフィードチューブを軸方向に突出して設け、霧化ヘッドには前記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ているので、色替弁装置等を介して供給され、共通本体部のフィードチューブから吐出される所望の塗料を、霧化ヘッドで噴霧することができる。
【０１７３】
請求項１１の発明によれば、霧化ヘッドは、塗料を高速回転するベル状カップによって霧化するベル型霧化ヘッドと、塗料を噴霧ノズルによって霧化するスプレーガン型霧化ヘッドとの２種類を有し、霧化ヘッド交換装置は、共通本体部に対して前記ベル型霧化ヘッドとスプレーガン型霧化ヘッドとを交換して接続する構成としているので、被塗物の形状、使用塗料の種類、塗装仕上り条件等の諸条件に応じ、霧化ヘッドをベル型霧化ヘッドとスプレーガン型霧化ヘッドとに容易に交換して塗装作業を行なうことができ、塗装条件に対する自動塗装装置の適用範囲を広めることができる。
【０１７４】
請求項１２の発明によれば、作業機は塗装ブース内に設けられた塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータであり、共通本体部は該塗装用ロボットまたは塗装用レシプロケータのアーム先端に設けているので、塗装用ロボット、塗装用レシプロケータ等を動作することにより、アーム先端の共通本体部に取付けられた霧化ヘッドを被塗物の塗装面に応じて動作することができ、被塗物の形状に応じた塗装を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による自動塗装装置を、車体、コンベア装置と一緒に示す正面図である。
【図２】自動塗装装置を塗装ブース内に配設した状態を示す平面図である。
【図３】共通本体部、カートリッジ、ベル型霧化ヘッドを示す縦断面図である。
【図４】図３中の共通本体部、カートリッジ、ベル型霧化ヘッドを反発電極を省略した状態で拡大して示す縦断面図である。
【図５】共通本体部の一部を拡大して示す縦断面図である。
【図６】共通本体部を図５中の矢示VI−VI方向からみた左側面図である。
【図７】カートリッジを拡大して示す縦断面図である。
【図８】ベル型霧化ヘッドを反発電極を省略した状態で拡大して示す縦断面図である。
【図９】ベル型霧化ヘッドを図８中の矢示IX−IX方向からみた右側面図である。
【図１０】ベル型霧化ヘッドを図８中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた縦断面図である。
【図１１】霧化ヘッド交換装置を示す正面図である。
【図１２】霧化ヘッド交換装置を図１１中の矢示XII−XII方向からみた左側面図である。
【図１３】霧化ヘッド把持機構と軸受エア供給機構を図１１中の矢示XIII−XIII方向から拡大してみた一部破断の平面図である。
【図１４】霧化ヘッド把持機構を図１３中の矢示 XIV−XIV 方向からみた断面図である。
【図１５】霧化ヘッド把持機構を図１３中の矢示XV−XV方向からみた断面図である。
【図１６】ベル型霧化ヘッドを、共通本体部、カートリッジと一緒に霧化ヘッド交換装置の交換位置に配置した状態を示す縦断面図である。
【図１７】ベル型霧化ヘッドを、共通本体部、カートリッジと一緒に霧化ヘッド交換装置の交換位置に配置した状態を図１６中の矢示XVII−XVII方向からみた縦断面図である。
【図１８】ベル型霧化ヘッドを共通本体部から上方に分離した状態を示す縦断面図である。
【図１９】霧化ヘッド把持機構に把持されたベル型霧化ヘッドに向け洗浄機構を下降させている状態を示す縦断面図である。
【図２０】洗浄機構によってベル型霧化ヘッドを洗浄している状態を示す縦断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態によるスプレーガン型霧化ヘッドを、共通本体部に接続した状態で示す縦断面図である。
【図２２】図２１中のスプレーガン型霧化ヘッドを単体で示す縦断面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態による共通本体部に、ベル型霧化ヘッドを接続した状態で示す縦断面図である。
【図２４】図２３中の共通本体部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  塗装ブース
２  車体（被塗物）
４  自動塗装装置
６  塗装用ロボット
９  水平アーム
１１，１１１  共通本体部
１９  本体部側フィードチューブ挿通孔
２５，５３  軸受エア通路
２６  吸引エア通路
２７  負圧空間
３２  カートリッジ
３８，１１６  フィードチューブ
４２，８１，８３  ベル型霧化ヘッド
４３，９２  ボディ
４４  エアモータ
４４Ｅ  エア軸受
４５，８２，８４  ベル状カップ
４８  ヘッド側フィードチューブ挿通孔
５５，１２１  ベル型塗装機
６１  霧化ヘッド交換装置
６３  霧化ヘッド把持機構
６５  霧化ヘッド把持具
６７  軸受エア供給機構
７０  洗浄機構
９１  スプレーガン型霧化ヘッド
９６  エアノズル
１０２  スプレーガン型塗装機
【図１】
0003648134.tif 000002
【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】
0003648134.tif 000008
【図８】
0003648134.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003648134.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003648134.tif 000013
【図１３】
0003648134.tif 000014
【図１４】
0003648134.tif 000015
【図１５】
0003648134.tif 000016
【図１６】
0003648134.tif 000017
【図１７】
0003648134.tif 000018
【図１８】
0003648134.tif 000019
【図１９】
0003648134.tif 000020
【図２０】
0003648134.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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