(57)【要約】【課題】色替えを実施しても、充填時間が短くでき且つ設備費用を低減することができる静電塗装装置を提供することを課題とする。【解決手段】オンオフ手段３６Ｂ〜３６Ｄを閉じ、オンオフ手段３６Ａを開き、ガン移動手段１３で押圧部４３を押し下げる。すると、第２ピストン３２下方の塗料４５Ａが圧縮され、太線で示す分岐路１７Ａ、色替え弁機構２５、塗料供給路３８を介して第１塗料貯留手段２０に充填される。【効果】分岐路１７Ａを第２塗料貯留手段３０Ａで加圧するため、塗料循環路１５Ａ内を加圧する必要はない。加えて、塗料循環路１５Ａは１系統のみ準備すれば済む。結果、静電塗装装置のコンパクト化及びシンプル化を図ることができ、設備費用を下げることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色毎に設けられ塗料を循環させる複数の塗料循環路と、これらの塗料循環路から各々延ばされる分岐路と、これらの分岐路の先端に接続され選択される色の塗料を吐出する色替え弁機構と、この色替え弁機構から延びて選択された色の塗料を送る塗料供給路と、この塗料供給路の先端に設けられ前記選択された色の塗料を貯える第１塗料貯留手段と、この第１塗料貯留手段から前記塗料の供給を受けて前記塗料を被塗物へ噴射する塗装ガンと、この塗装ガン及び前記第１塗料貯留手段を支えつつ移動させるガン移動手段とからなる静電塗装装置において、
前記分岐路の各々に、塗料を貯える第２塗料貯留手段が設けられていることを特徴とする静電塗装装置。
【請求項２】
前記第２塗料貯留手段は、前記塗料を貯える複数のシリンダと、これのシリンダに各々収納され前記塗料を押し出す複数のピストンと、これらのピストンを各々往復させるアクチュエータと、複数のピストンの１つが前進するように前記アクチュエータを制御する制御部とからなることを特徴とする請求項１記載の静電塗装装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは１個であって、このアクチュエータの出力が駆動力切り換え機構により前記複数のピストンの１つに伝達されるようにしたことを特徴とする請求項２記載の静電塗装装置。
【請求項４】
前記第２塗料貯留手段は、前記塗料を貯える複数のシリンダと、これのシリンダに各々収納され前記塗料を押し出す複数のピストンと、これらのピストンの背後に駆動用の流体を送る駆動流体供給源と、この駆動流体供給源と前記ピストンの各々とを結ぶ流体供給路と、これらの流体供給路の各々に設けられるオンオフ手段と、これらのオンオフ手段を開閉制御をする制御部とからなることを特徴とする請求項１記載の静電塗装装置。
【請求項５】
前記駆動流体供給源は、前記流体を貯えるシリンダと、このシリンダに収納され前記流体を押し出すピストンと、前記ガン移動手段で押される押圧部とからなることを特徴とする請求項４記載の静電塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色替え弁機構を備える静電塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車に代表される車体は種々の色の塗料で塗装される。また、車体はロボットのアームに取付けられた塗装ガンで自動塗装される（例えば、特許文献１（図２）参照。）。
【０００３】
特許文献１の図２に示されるように、塗装終了後に、塗装室の壁に設けられている塗料供給部（Ｐ１〜Ｐ３）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）の１つから貯槽（２２）へ塗料が供給される。具体的には、壁側の連結手段（２８ａ〜２８ｃ）の１つに第１相補形連結手段（２９ａ）を接続する。すると、塗料供給部（Ｐ１、Ｐ２又はＰ３）の圧力で貯槽（２２）へ塗料が供給される。
【０００４】
塗料供給部（Ｐ１、Ｐ２又はＰ３）の圧力を極端に高めることはできない。そのため、充填時間が長くなる。すなわち、圧力を高めると、塗料供給部（Ｐ１、Ｐ２又はＰ３）の耐圧性能を高めると共に、高圧手段が必要となる、設備費用が嵩むため、圧力を高めることは難しい。
しかし、充填時間が延びると生産性を悪化させてしまうため、対策が求められる。
【０００５】
そこで、高速充填技術が提案される（例えば、特許文献２（図１、図３）参照。）。
特許文献２の図１に示されるように、塗装ブース（２１）（括弧付き数字は、特許文献２に記載された符号を示す。以下同様）の近傍に、ブースサイド塗料調合室（１２）が配置される。そして、特許文献２の図３に示されるように、塗料圧送ポンプ（１４２）にて各塗装装置（２３）へ塗料が供給される。塗料圧送ポンプ（１４２）で高圧化されるため、高速充填が可能となる。
ただし、塗料圧送ポンプ（１４２）及び塗料循環路（１４３）は、色毎に設ける必要がある。結果、設備費用が嵩む。
【０００６】
色替えを実施しても、充填時間が短くでき且つ設備費用を低減することができる静電塗装装置が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１７５６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−７０８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、色替えを実施しても、充填時間が短くでき且つ設備費用を低減することができる静電塗装装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、色毎に設けられ塗料を循環させる複数の塗料循環路と、これらの塗料循環路から各々延ばされる分岐路と、これらの分岐路の先端に接続され選択される色の塗料を吐出する色替え弁機構と、この色替え弁機構から延びて選択された色の塗料を送る塗料供給路と、この塗料供給路の先端に設けられ前記選択された色の塗料を貯える第１塗料貯留手段と、この第１塗料貯留手段から前記塗料の供給を受けて前記塗料を被塗物へ噴射する塗装ガンと、この塗装ガン及び前記第１塗料貯留手段を支えつつ移動させるガン移動手段とからなる静電塗装装置において、前記分岐路の各々に、塗料を貯える第２塗料貯留手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、第２塗料貯留手段は、塗料を貯える複数のシリンダと、これのシリンダに各々収納され塗料を押し出す複数のピストンと、これらのピストンを各々往復させるアクチュエータと、複数のピストンの１つが前進するようにアクチュエータを制御する制御部とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、アクチュエータは１個であって、このアクチュエータの出力が駆動力切り換え機構により複数のピストンの１つに伝達されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、第２塗料貯留手段は、塗料を貯える複数のシリンダと、これのシリンダに各々収納され塗料を押し出す複数のピストンと、これらのピストンの背後に駆動用の流体を送る駆動流体供給源と、この駆動流体供給源とピストンの各々とを結ぶ流体供給路と、これらの流体供給路の各々に設けられるオンオフ手段と、これらのオンオフ手段を開閉制御をする制御部とからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明では、駆動流体供給源は、流体を貯えるシリンダと、このシリンダに収納され流体を押し出すピストンと、ガン移動手段で押される押圧部とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、分岐路の各々に、塗料を貯える第２塗料貯留手段を設けたので、塗料循環路は、色毎に１系統だけ準備すれば済む。結果、設備費用の高騰化を抑えることができる。
【００１５】
加えて、第２塗料貯留手段を色毎に設けることで、第２塗料貯留手段内の洗浄ロスを削減することができる。
また、仮に、第２塗料貯留手段が、下流側の塗料供給路（色替え弁機構と、塗装ロボットに設けられた第１塗料貯留手段とを接続する塗料経路）に設けられた場合は、不可避的に塗料圧力が低下して、第２塗料貯留手段への塗料充填に支障がでる心配がある。
この点、本発明では、第２塗料貯留手段が、塗料供給路より高圧な上流側の分岐路に設けられるため、この高い圧力を利用して第２塗料貯留手段への塗料充填が円滑に行われる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、第２塗料貯留手段は、複数のシリンダと、複数のピストンと、これらのピストンを各々往復させるアクチュエータと、複数のピストンの１つが前進するようにアクチュエータを制御する制御部とからなる。使用する色のアクチュエータだけを作動させるため、電気エネルギーなどの作動用エネルギーが低減できる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、アクチュエータは１個である。色の数だけアクチュエータを準備することに比較して、アクチュエータが１個であれば、アクチュエータの調達コストを大幅に下げることができ、静電塗装装置の設備費用を一層下げることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、第２塗料貯留手段は、複数のシリンダと、複数のピストンと、これらのピストンの背後に駆動用の流体を送る駆動流体供給源と、この駆動流体供給源とピストンの各々とを結ぶ流体供給路と、これらの流体供給路の各々に設けられるオンオフ手段と、これらのオンオフ手段を開閉制御をする制御部とからなる。ピストンを駆動する駆動流体供給源を１個とすることができる。すなわち、駆動流体供給源を色毎に備えることに比較して、駆動流体供給源が例えば１個であれば、駆動流体供給源の調達コストを大幅に下げることができ、静電塗装装置の設備費用を一層下げることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明では、駆動流体供給源は、ガン移動手段で押される押圧部を有する。すなわち、駆動流体供給源は、ガン移動手段で駆動される。駆動流体供給源にアクチュエータを備える必要がないため、駆動流体供給源を安価にすることができ、静電塗装装置の設備費用を一層下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る静電塗装装置の平面図である。
【図２】図１の２−２矢視図である。
【図３】図２に示す静電塗装装置の作用図である。
【図４】図２に示す静電塗装装置の変更例を示す図である。
【図５】図３に示す静電塗装装置の変更例を示す図である。
【図６】図５に示す静電塗装装置の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明の都合で、請求項２は図５、請求項３は図６、請求項４は図４、請求項５は図２、３で詳しく説明する。
【実施例】
【００２２】
図１に示すように、静電塗装装置１０は、被塗物である車体１１を搬送するコンベア１２と、このコンベア１２の両側方に配置されるガン移動手段１３と、コンベア１２に沿って且つガン移動手段１３の外側に配置される複数（この例では４本）の塗料循環路１５Ａ〜１５Ｄ（塗料の色が異なるため添え字で区別する。以下同様）と、塗料循環路１５Ａ〜１５Ｄからガン移動手段１３に向かって分岐される分岐路１７Ａ〜１７Ｄとを備える。
【００２３】
ガン移動手段１３は、いわゆる塗装ロボット（塗装用ロボット）が好適であるが、塗装ガン１８を三次元的に移動する手段であれば種類は問わない。
また、塗料循環路１５Ａ〜１５Ｄは、塗料を常に流動させるために、循環させる管路である。流動させることで塗料の性質を維持することができる。
【００２４】
図２に示すように、ガン移動手段１３は、塗装ガン１８及び第１塗料貯留手段２０を備える。第１塗料貯留手段２０は、例えば、第１シリンダ２１と、この第１シリンダ２１に収納される第１ピストン２２と、この第１ピストン２２を往復移動させる第１アクチュエータ２３とからなる。塗装ガン１８は第１塗料貯留手段２０から塗料が供給され、車体１１へ塗装を施す。
【００２５】
ガン移動手段１３の近傍に色替え弁機構２５が備えられ、この色替え弁機構２５と塗料循環路１５Ａ〜１５Ｄとを結ぶ分岐路１７Ａ〜１７Ｄに、各々第２塗料貯留手段３０Ａ〜３０Ｄが介設される。第２塗料貯留手段３０Ａ〜３０Ｄは、第２シリンダ３１と、この第２シリンダ３１に移動自在に収納される第２ピストン（フリーピストン）３２と、第２ピストン３２の背後に駆動用の流体を送る１個の駆動流体供給源４０と、この駆動流体供給源４０と第２シリンダ３１の各々とを結ぶ流体供給路３４と、これらの流体供給路３４の各々に設けられるオンオフ手段（オンオフ弁）３６Ａ〜３６Ｄと、これらのオンオフ手段３６Ａ〜３６Ｄの１つを開けて残りを閉める制御をする制御部３７とからなる。
【００２６】
１個の駆動流体供給源４０は、第３シリンダ４１と、この第３シリンダ４１に収納される第３ピストン４２と、第３ピストン４２内から第３シリンダ４１外まで延びる押圧部４３とからなる。
このような静電塗装装置の作用を次に説明する。
【００２７】
図２において、塗装ガン１８による塗装作用中に、塗料循環路１５Ａ〜１５Ｄから第２塗料貯留手段３０Ａ〜３０Ｄへ所定量の塗料が各々供給される。供給されることにより、第２ピストン３２が上昇し、第２ピストン３２の下方空間に塗料４５Ａ〜４５Ｄが貯留される。第２ピストン３２が上昇することで、作動流体４６が押し下げられ、第３ピストン４２が上昇し、押圧部４３が上へ大きく突出する。
【００２８】
次に、図３に示すように、オンオフ手段３６Ｂ〜３６Ｄを閉じ（黒塗りは弁閉を示す。）、オンオフ手段３６Ａを開き、ガン移動手段１３で押圧部４３を押し下げる。すると第２塗料貯留手段３０Ａの第３ピストン４２が下がり、作動流体４６が加圧され、この作動流体４６が第２ピストン３２の上方空間を加圧する。結果、第２ピストン３２下方の塗料４５Ａが圧縮され、太線で示す分岐路１７Ａ、色替え弁機構２５、塗料供給路３８を介して第１塗料貯留手段２０に充填される。この際に、逆止弁４７の逆止作用により、塗料４５Ａが塗料循環路１５Ａへ逆流する心配はない。逆止弁４７はオンオフ弁に変更しても良い。
【００２９】
制御部３７により、オンオフ手段３６Ａ〜３６Ｄを開閉制御することにより、任意の色の塗料４５Ａ〜４５Ｄの１つを第１塗料貯留手段２０に充填することができる。
分岐路１７Ａを第２塗料貯留手段３０Ａで加圧するため、塗料循環路１５Ａ内を、塗料の流動に必要な圧力以上に加圧する必要はない。加えて、塗料循環路１５Ａは１系統のみ準備すれば済む。結果、静電塗装装置のコンパクト化及びシンプル化を図ることができ、設備費用を下げることができる。
【００３０】
なお、図４（符号は図３を流用。）に示すように、第３ピストン４２に係る押圧部４３は、アクチュエータ４８で押し引きするようにしてもよい。アクチュエータ４８を設けることにより、ガン移動手段１３の負担を軽減することができる。
反面、図３であれば、図４のアクチュエータ４８を省くことができ、設備費用をより低減することができる。
【００３１】
次に、図３の変更例を説明する。
図５に示すように、第２塗料貯留手段３０Ａ〜３０Ｄは、塗料を貯える複数の第２シリンダ３１と、これの第２シリンダ３１に各々収納され塗料を押し出す複数の第２ピストン３２と、これらの第２ピストン３２を各々往復させる複数の第２アクチュエータ４９と、複数の第２ピストンの１つが前進するように第２アクチュエータ４９を制御する制御部３７とからなる。
第２アクチュエータ４９は、例えば、電動機を内蔵し、この電動機の回転運動を、軸方向の運動を変換する機構のものであり、第２ピストン３２を前後進させる。
【００３２】
制御部３７は３つの第２アクチュエータ４９を制動状態にし、１個の第２アクチュエータ４９で第２ピストン３２を前進させる。すると、結果、第２塗料貯留手段３０Ａの第２ピストン３２下方の塗料４５Ａが圧縮され、太線で示す分岐路１７Ａ、色替え弁機構２５、塗料供給路３８を介して第１塗料貯留手段２０に充填される。
【００３３】
次に、図５の変更例を説明する。
図６に示すように、アクチュエータ（ロータリアクチュエータ）５１は１個であって、このアクチュエータ５１の出力が駆動力切り換え機構６０により複数のピストン３２の１つに伝達される。例えば、駆動力切り換え機構６０は、アクチュエータ５１で回される主軸６１と、この主軸６１に設けられる駆動側ベベルギヤ６２と、この駆動側ベベルギヤ６２で回される従動側ベベルギヤ６３と、これらの従動ベベルギヤ６３から延びる支軸６４と、支軸６４の各々に介設されるクラッチ６５Ａ〜６５Ｄと、支軸６４に接続される変換器６６とからなる。この変換器６６は、回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構などの機構である。
【００３４】
アクチュエータ（ロータリアクチュエータ）５１で主軸６１を回すと、支軸６４が回される。制御部３７で３つのクラッチ６５Ｂ〜６５Ｄは開放状態にし、１つのクラッチ６５Ａを連結状態にする。結果、第２塗料貯留手段３０Ａの第２ピストン３２下方の塗料４５Ａが圧縮され、太線で示す分岐路１７Ａ、色替え弁機構２５、塗料供給路３８を介して第１塗料貯留手段２０に充填される。
【００３５】
図５に比較して、図６はアクチュエータ（ロータリアクチュエータ）５１が一個で済むため、静電塗装装置のコストダウンが図れる。
【００３６】
尚、本発明の静電塗装装置は、車体の塗装に好適であるが、家電製品や一般工業製品の塗装に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の静電塗装装置は、色替えが頻繁に行われる車体の塗装に好適である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…静電塗装装置、１１…被塗物（車体）、１５Ａ〜１５Ｄ…塗料循環路、１７Ａ〜１７Ｄ…分岐路、２０…第１塗料貯留手段、２５…色替え弁機構、３０Ａ〜３０Ｄ…第２塗料貯留手段、３１…第２塗料貯留手段を構成するシリンダ（第２シリンダ）、３２…第２塗料貯留手段を構成するピストン（第２ピストン）、３４…流体供給路、３６Ａ〜３６Ｄ…オンオフ手段（オンオフ弁）、３７…制御部、３８…塗料供給路、４０…駆動流体供給源、４１…駆動流体供給源を構成するシリンダ（第３シリンダ）、４２…駆動流体供給源を構成するピストン（第３ピストン）、４３…押圧部、４５Ａ〜４５Ｄ…塗料、４９…第２塗料貯留手段を構成するアクチュエータ（第２アクチュエータ）、５１…１個のアクチュエータ、６０…駆動力切り換え機構。
【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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