(57)【要約】塗装ロボットのアームを使って高電圧の外部へのリークを遮断する。ロボットアーム1にはタンク25が搭載され、タンク25には作動液としての水が充填され、この水はコントローラ40によって制御されるポンプ24によって塗料カートリッジ4に供給される。ポンプ24から圧力下で吐出される水は導水チューブ12によって塗料カートリッジ4に供給される。タンク25には、高電圧発生器45とブリーダー抵抗46とが設けられ、高電圧発生器45で生成した高電圧は水を通じて静電塗装機2に供給される。タンク25への水の補充は、水（作動液）源34に通じるノズル32を相対的にメインパイプ23に連結することにより行われ、高電圧発生器45が高電圧を発生している最中はノズル32とメインパイプ23とは離間した状態になり、ノズル32とメインパイプ23との間の電気的な絶縁が維持される。
2009069435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームに静電塗装機が取り付けられ、該静電塗装機の後端に脱着可能に設置される塗料カートリッジに対して供給する作動液の量を制御し、そして該作動液によって塗料カートリッジ内の塗料バッグを押圧することにより、該塗料バッグ内の塗料を静電塗装機に供給する塗装ロボットであって；
前記ロボットアームに固設され、前記作動液を収容するタンクと；
該タンク内の作動液を前記塗料カートリッジに供給する作動液供給経路と；
該作動液供給経路に介装され、前記タンクからの作動液を前記塗料カートリッジに圧力下で供給するポンプと；を有する塗装ロボット。
【請求項２】
前記ポンプが前記ロボットアームに設置されている、請求項１に記載の塗装ロボット。
【請求項３】
前記タンク内にバッグが設けられ、該バッグの中に作動液が充填される、請求項２に記載の塗装ロボット。
【請求項４】
作動液補充ステーションに設けられて前記作動液供給経路に対して相対的に離間接近可能な接続手段であって、該接続手段が前記作動液供給経路に接近して該作動液供給経路に連結されることにより、作動液源からの作動液が前記作動液供給経路を通じて前記タンク内のバッグに補充される、請求項３に記載の塗装ロボット。
【請求項５】
前記作動液補充ステーションに設けられた接続手段が、該作動液補充ステーションに定置され、
前記ロボットアームの作動液供給経路の一部がロボットアームの長手方向に移動可能であり、
駆動手段により前記作動液供給経路の一部を変位させることにより、該作動液供給経路と、前記作動液補充ステーションの接続手段が係脱される、請求項４に記載の塗装ロボット。
【請求項６】
前記塗料カートリッジの下端部に、前記タンクからの作動液を前記塗料カートリッジ内に供給するための作動用通路と、前記タンクからの作動液を使って前記静電塗装機を洗浄するための洗浄用通路とが設けられ、前記作動用通路と前記洗浄用通路とがバルブによって選択的に前記タンクに連通される、請求項５に記載の塗装ロボット。
【請求項７】
前記塗料カートリッジの下端に、前記塗料バッグに逆止弁を介して連通した塗料フィードチューブが設けられ、
前記静電塗装機には、その後端に開口して前記塗料フィードチューブを受け入れる孔が形成されている、請求項６に記載の塗装ロボット。
【請求項８】
前記タンクが前記ロボットアームに電気的に絶縁した状態で固設され、
前記作動液供給経路が電気的に絶縁した状態で前記ロボットアーム内に配設されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗装ロボット。
【請求項９】
前記作動液が絶縁性液体である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の塗装ロボット。
【請求項１０】
前記作動液が水である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の塗装ロボット。
【請求項１１】
前記作動液としての水を介して前記静電塗装機に高電圧が印加される、請求項１０に記載の塗装ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗装ロボット及び塗料カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
水性塗料、メタリック塗料などの導電性塗料に適した静電塗装機として、カートリッジ式の静電塗装機が知られている。特許文献１〜３はカートリッジ式の静電塗装機を開示している。このカートリッジ式の静電塗装機によれば、静電塗装機に印加した高電圧が導電性塗料を通じて外部に漏出する高電圧リークの防止が容易となる。【０００３】
カートリッジ式静電塗装機は、静電塗装機本体の後端に対して脱着可能な塗料カートリッジを有し、塗料カートリッジには導電性塗料が収容されている。塗料カートリッジ内の塗料が無くなると、所定量の塗料を収容した新しい塗料カートリッジと交換される。【０００４】
特許文献１は、塗料カートリッジのケース内に、塗料を収容する塗料バッグと、作動液を受け入れる作動バッグとを設け、ロボットアーム内の導管を通じて作動液を作動バッグに供給することにより作動バッグを膨らませ、これにより塗料バッグを押圧することにより、塗料バッグ内の塗料を塗料バッグから流出させることを提案している。塗料バッグから流出する塗料の量は、作動バッグに供給する作動液の量で制御することができる。【０００５】
特許文献２は、上記特許文献１と同様に、塗料カートリッジのケース内に、塗料バッグと作動バッグとを収容して、ロボットアーム内の導管を通じて作動液を作動バッグに供給して作動バッグを膨らませることにより塗料バッグを押圧するものであるが、この特許文献２は、塗料バッグと作動バッグとの接触面の少なくとも一部を互いに拘束して、塗料バッグと作動バッグとの接触面の位置ズレを防止することを提案している。【０００６】
特許文献３は、塗料カートリッジのケース内に塗料バッグを設け、この塗料バッグとケースとの間の空間に、ロボットアーム内の導管を通じて作動液を供給することにより塗料バッグを押圧することを提案すると共に、ケースとして透明なケースを採用することによりケース内部での異常を発見し易くすることを提案している。【０００７】
上記の特許文献１〜３に開示の塗料カートリッジは、塗料を出し入れする塗料ポート及び作動液を出し入れする作動液ポートがケースの下端に設けられている。【０００８】
上述したカートリッジ式静電塗装機は自動車ボディの塗装で実用化されている。自動車ボディの静電塗装は塗装ロボットが活用されているのは周知のとおりである。【０００９】
特許文献４は、塗料カートリッジの交換作業を行うシステムを提案している。このカートリッジ交換システムは、空の塗料カートリッジをストックするストック機構と、空の塗料カートリッジに塗料を補充する塗料充填機構と、塗装ロボットとの間で塗料カートリッジを搬送するカートリッジ交換機構を有する。カートリッジ交換機構は、塗料カートリッジを把持するハンドリング手段を有し、このハンドリング手段は上下動及び水平動する。【００１０】
ハンドリング手段は、ストック機構にストックされている空の塗料カートリッジを取り出し、塗料充填位置まで塗料カートリッジを搬送して、この塗料充填位置で塗料カートリッジを下降させると共に充填機構が上昇して、塗料カートリッジの下端の塗料ポートと塗料充填機構とが連結される。塗料充填機構は、塗料ポートを通じて塗料カートリッジ（塗料バッグ）に所定量の塗料を充填する。塗料の充填が完了すると、塗料充填機構が下降する。また、塗装ロボットに組み付けられた静電塗装機は、塗装ロボットの動作によって所定の交換位置に位置決めされる。塗料を充填した塗料カートリッジは、ハンドリング手段が水平回転することにより上記交換位置まで搬送され、そしてハンドリング手段が下降することにより、塗料カートリッジの下端の塗料ポート及び作動液ポートが、静電塗装機のこれに対応する各ポートに連結される。
【特許文献１】ＪＰ−Ａ１−２００５/８７８１０号公報
【特許文献２】ＪＰ−Ａ１−２００５/２９６７５０号公報
【特許文献３】ＪＰ−Ａ１−２００６/３４７６０６号公報
【特許文献４】ＪＰ−Ａ１−２００６/３４１１９２号公報
【発明の開示】
【００１１】
上記の特許文献１〜３の静電塗装機は、塗料カートリッジに供給される作動液を使って塗料カートリッジ内の塗料の流出量を制御するものであるが、この作動液は塗装ロボットを通じて塗料カートリッジに供給されるため、静電塗装機に印加する高電圧が作動液を通じて外部にリークしてしまう可能性を含む。このことから、特許文献１、２は、作動液として、絶縁性液体である酢酸ブチルやシンナーを採用している。また、特許文献３は、作動液として水又は有機溶媒を採用してもよいと教示しているが、作動液の経路からの電流リーク値が大きくならないように、電気抵抗値の高い作動液を採用するのが好ましいと指摘している。
【００１２】
特許文献１〜３に開示のように、ロボットアーム内の導管を通じて作動液を塗料カートリッジに供給し、この作動液で直接又は間接的に塗料カートリッジ内の塗料バッグを押圧することによって塗料カートリッジから静電塗装機に塗料を供給するカートリッジ式静電塗装機を組み付けた塗装ロボットにあっては、静電塗装機に印加した高電圧が作動液を通じて外部にリークしてしまう可能性があるため、絶縁性に優れた作動液を注意して選択する必要がある。また、絶縁性に優れた作動液を採用したとしても、この作動液が汚染されると作動液の絶縁性が低下してしまうという問題がある。ちなみに、特許文献１〜３の教示に従って製造された実際の塗装ロボットでは、作動液として電気的な絶縁性に優れた液体が使用されている。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ロボットアーム内の導管を通じて作動液を塗料カートリッジに供給し、この作動液で直接又は間接的に塗料カートリッジ内の塗料バッグを押圧することによって塗料カートリッジから静電塗装機に塗料を供給するカートリッジ式静電塗装機を組み付けた塗装ロボットを前提として、静電塗装機に印加する高電圧が作動液によって外部にリークしてしまうのを確実に防止することのできる塗装ロボットを提供することにある。
【００１４】
本発明の更なる目的は、作動液を使って静電塗装機の洗浄を行うことのできる塗装ロボットを提供することにある。
【００１５】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
ロボットアームに静電塗装機が取り付けられ、該静電塗装機の後端に脱着可能に設置される塗料カートリッジに対して供給する作動液の量を制御し、そして該作動液によって塗料カートリッジ内の塗料バッグを押圧することにより、該塗料バッグ内の塗料を静電塗装機に供給する塗装ロボットであって；
前記ロボットアームに固設され、前記作動液を収容するタンクと；
該タンク内の作動液を前記塗料カートリッジに供給する作動液供給経路と；
該作動液供給経路に介装され、前記タンクからの作動液を前記塗料カートリッジに圧力下で供給するポンプと；を有する塗装ロボットを提供することにより達成される。
【００１６】
本発明によれば、ロボットアームに搭載したタンクから塗料カートリッジに作動液を供給することにより塗料カートリッジ内の塗料を静電塗装機に供給することができるのは勿論であるが、作動液を収容したタンクをロボットアームに搭載したことから、高電圧を静電塗装機に印加する塗装作業中、作動液源とタンクとを断絶するだけで、静電塗装機に印加する高電圧が作動液によって外部にリークしてしまうのを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態にあっては、前記塗料カートリッジの下端部に、前記タンクからの作動液を前記塗料カートリッジ内に供給するための作動用通路と、前記タンクからの作動液を使って前記静電塗装機を洗浄するための洗浄用通路とが設けられ、前記作動用通路と前記洗浄用通路とがバルブによって選択的に前記タンクに連通される。
【００１８】
色替えの際には、塗料カートリッジの下端部の洗浄用通路をタンクと連通させることで、タンク内の作動液を使って静電塗装機を洗浄することができる。本発明の他の目的及び作用効果は、以下の本発明の好ましい実施の形態の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、第１実施例の塗装ロボットのロボットアーム及びこれに組み付けられた静電塗装機の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、自動車ボディの塗装ラインと、これに隣接して設置した塗料充填ステーションとの関係を塗装ロボットとの関係で説明するための図である。
【図３】図３は、塗料充填ステーションの構成を説明するための図である。
【図４】図４は、塗装カートリッジの変形例を説明するための図である。
【図５】図５は、第２実施例の塗装ロボットのロボットアーム及びこれに組み付けられた静電塗装機の概要を説明するための図である。
【図６】図６は、  第３実施例の塗装ロボットのロボットアーム及びこれに組み付けられた静電塗装機の概要を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    塗装ロボットのアーム
２    静電塗装機
４    塗料カートリッジ
６    塗料バッグ
７    作動バッグ
８    塗料フィードチューブ
９    塗料フィードチューブを受け入れる孔（静電塗装機）
１２  導水チューブ（作動液供給チューブ）
１５    テーブル
１６    移動体
１７    全ネジ棒
１８    ギヤボックス
２１    モータ
２３    メインパイプ
２４    ポンプ
２５    タンク
２６    逆止弁付き接続ポート
３２    ノズル
３４    作動液源
４０    コントローラ
４５    高電圧発生器（カスケード）
４６    ブリーダー抵抗
１０２  塗料充填ポート（塗料カートリッジ）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
図１は、導電性塗料の典型例として水性塗料に適用される第１実施例の塗装ロボットＲの概略図である。図１において参照符号１はロボットアームを示す。図２に示すように、塗装ロボットＲは、自動車の静電塗装ラインＬに設置される。塗装ロボットＲは、静電塗装ラインＬに隣接して、塗装ロボットＲが移動可能な領域に塗料充填ステーションＳＴが設置されている。塗料充填ステーションＳＴには、塗装ロボットＲのアーム１が届く領域に、後述するＡ色、Ｂ色、Ｃ色・・・の受座１０１が設置されている。【００２２】
周知のように、塗装ロボットは基台に揺動且つ軸回転可能に設置された支柱の上端にロボットアーム１を備え、ロボットアーム１の先端の多関節手首部分１ａに静電塗装機２が脱着可能に取り付けられている。静電塗装機２は、図示のように回転霧化頭（いわゆる「ベルカップ」）３を備えた回転霧化式であってもよくスプレー式であってもよい。【００２３】
静電塗装機２の後端には塗料カートリッジ４が脱着可能に搭載される。静電塗装機２に塗料カートリッジ４が装着されると、図外のロック手段により、塗料カートリッジ４は静電塗装機２に対して固定される。塗料カートリッジ４は、前述した特許文献１〜３と実質的に同じ塗料カートリッジが採用される。したがって、塗料カートリッジ４に関連した静電塗装機２の具体的な構成に関して、前述した特許文献１〜３に開示の技術的事項をここに援用する。【００２４】
塗料カートリッジ４は、ケース５の中に収容した塗料バッグ６と作動バッグ７とを有する。図１では、塗料バッグ６と作動バッグ７の存在を示すだけであり、塗料バッグ６と作動バッグ７とは隙間無く当接した状態で且つケース５との間に隙間が発生しないように設置される。塗料及び作動液を夫々塗料バッグ６及び作動バック７に収容することで、ロボットアーム１の動作によって塗料及び作動液が塗料カートリッジ４から外部に漏出するのを防止することができる。また、塗料バッグ６と作動バッグ７との間の隙間にも作動液としての水を充填してもよい。なお、作動バッグ７は必ずしも必須でなく、特許文献３に開示の塗料カートリッジと同様に、作動バッグを省いてもよい。したがって、ケース５に対して供給する作動液を受け入れる空間、つまり作動バッグ７を設けた場合には作動バッグ７の内部空間、作動バッグ７を省いた場合にはケース５の内部に形成される塗料バッグ６の回りの空間を総称して「作動液空間」と呼ぶこととし、以下の説明では作動バッグ７を設けた例に基づいて説明する。【００２５】
塗料カートリッジ４は、その下端に、塗料バッグ６に連通した塗料フィードチューブ８を有するのが好ましい。勿論、塗料カートリッジ４の下端に、塗料バッグ６に連通した塗料流出ポート５０を設け（図３）、この塗料流出ポート５０と液密に連通するポートを静電塗装機２の後端に設けるようにしてもよい。なお、図１、図３に示す参照符号５１は、塗料バッグ６から塗料の流出は許容するがその逆の流れは禁止する逆止弁である。この変形例の具体的な構成は特許文献１〜３に詳しく開示されていることから、特許文献１〜３の開示をここに援用する。【００２６】
塗料フィードチューブ８は、塗料カートリッジ４を静電塗装機２に搭載したときに、静電塗装機２の中に挿入された状態となり、この塗料フィードチューブ８を通じて塗料バッグ６内の塗料がベルカップ３の中心部分に供給される。すなわち、静電塗装機２は後端面に開放した孔９を有し、この孔９によって塗料フィードチューブ８が受け入れられる。なお、ベルカップ３は従来と同様にエアモータによって回転駆動される。【００２７】
この実施例では、前述したように作動液として導電性液体である水が採用されている。この作動液としての水を作動バッグ７に供給するために、塗料カートリッジ４の下端には、作動バッグ７に通じた水受け入れポート１０を有し、この水受け入れポート１０は、塗料カートリッジ４を静電塗装機２に設置したときに、静電塗装機２の後端の水供給ポート１１と液密状態で連結される。この点については、特許文献１〜３に詳しく説明されているため特許文献１〜３を援用して、その詳しい説明は省略する。【００２８】
静電塗装機２及びロボットアーム１の内部に、水供給ポート１１に通じる導水チューブ１２（作動液供給チューブ）が配設されており、導水チューブ１２は電気的に絶縁性の材料から作られている。【００２９】
ロボットアーム１には、電気的に絶縁性の材料から作られたテーブル１５が定置されており、この絶縁テーブル１５の上面に移動体１６が配設されている。移動体１６は、全ネジ棒１７及びギヤボックス１８からなる駆動機構２０によってテーブル１５の上面に沿って図中左右方向に変位することができる。【００３０】
ギヤボックス１８には、モータ２１に連結された電気的に絶縁性の回転シャフト２２の回転力が入力され、ギヤボックス１８の出力軸（図示せず）には全ネジ棒１７が連結されている。モータ２１の回転運動は全ネジ棒１７と噛合するナット（図示せず）によって直線運動に変換される。すなわち、ナットは移動体１６に組み込まれており、モータ２１の回転運動に伴って全ネジ棒１７が回転することにより、移動体１６がテーブル１５の上面に沿って図中左右方向に移動する。【００３１】
移動体１６の下端部には、絶縁性の合成樹脂材料からなるメインパイプ２３が配設され、このメインパイプ２３の一端がポンプ２４を介して上記導水チューブ１２に接続されている。メインパイプ２３は、その他端に、後に説明する逆止弁付き接続ポート２６を有する。【００３２】
移動体１６の上端には、作動液としての水を収容するタンク２５が定置されている（図１）。参照符号２５ａはベント孔である。このタンク２５は、後に説明する一部を除いて絶縁性合成樹脂材料から作られている。タンク２５の内部に連通した状態の第１、第２の２本のパイプ２７、２８を有し、これら第１、第２のパイプ２７、２８は、夫々、第１、第２のバルブ２９、３０を介してメインパイプ２３に接続されている。第１、第２のパイプ２７、２８は、メインパイプ２３と同様に電気的に絶縁性の合成樹脂材料から作られている。【００３３】
図中、メインパイプ２３の右端の逆止弁付き接続ポート２６に臨んで、水平方向に延びるノズル３２が定置されている。このノズル３２は作動液補充ステーションに設置されており、ロボットアーム１をノズル３２の近傍に位置決めした後に、モータ２１を起動させて上記接続ポート２６をロボットアーム１の後端側に向けて変位させることで、この接続ポート２６とノズル３２とを合体させ、次いで作動液源３４からタンク２５に作動液としての水が補充される。すなわち、ノズル３２には、バルブ３３を介して、作動液源としての水源３４に通じる第１配管３５と、ドレンタンク３６に通じる第２配管３７が接続されている。【００３４】
勿論、作動液補充ステーションに設置したノズル３２を前後に変位可能に設け、他方、接続ポート２６をロボットアーム１に定置するようにしてもよい。また、上述した接続ポート２６とノズル３２は相対的な関係の要素であることから、接続ポート２６を作動液補充ステーションに設け、他方、ノズル３２をロボットアーム１に設けるようにしてもよい。この場合にあっても、接続ポート２６とノズル３２のいずれか一方が変位可能であればよく、変形例として接続ポート２６とノズル３２の双方が変位可能であってもよい。【００３５】
タンク２５の水（作動液）は、移動体１６内の第２パイプ２８のバルブ３０を開放することによりメインパイプ２３に供給される。導水チューブ１２に供給する水の量は、コントローラ４０からの指令により動作するポンプ２４によって制御される。導水チューブ１２には、その上流端部にバルブ４１が設けられ、このバルブ４１によって導水チューブ１２内のエア抜きが可能である。【００３６】
ポンプ２４から圧力下で吐出される水は導水チューブ１２を通じて塗料カートリッジ４の作動バッグ７に供給される。水の供給を受けることにより作動バッグ７が膨らんで、これにより塗料バッグ６内の塗料が塗料フィードチューブ８を通じてベルカップ３に供給される。ベルカップ３に供給された塗料はベルカップ３の回転により霧化される。【００３７】
絶縁テーブル１５によってロボットアーム１から電気的に隔絶されたタンク２５には、タンク２５内の水と電気的に導通した状態で高電圧発生器（カスケード）４５とブリーダー抵抗４６とが配設されている。この実施例では、タンク２５が前述したように絶縁性の樹脂で作られている。そして、このタンク２５の側壁の一部が例えばステンレス鋼で構成されており、このステンレス鋼の部分に高電圧発生器４５とブリーダー抵抗４６が設けられている。【００３８】
高電圧発生器４５で生成した高電圧は、タンク２５から第１、第２パイプ２７、２８、メインパイプ２３、導水チューブ１２内の水を通じて静電塗装機２に供給される。静電塗装機２に導水チューブ１２内の水を通じて供給された高電圧をベルカップ３に印加する高電圧供給経路の構成は任意である。勿論、塗料カートリッジ４の塗料バッグ６からベルカップ３に供給される導電性塗料を通じてベルカップ３に高電圧を印加するようにしてもよい。ベルカップ３に高電圧を印加することにより、従来と同様にワーク（図示せず）との間に静電界が形成される。【００３９】
静電塗装を実行する際には、移動体１６（メインパイプ２３）はノズル３２から離間した状態にある。この離間距離は、電気的な絶縁性が担保できる距離に設定される。これにより、タンク２５内の水及び第１、第２のパイプ２７、２８、メインパイプ２３、導水チューブ１２の内部の水を導電材料とする高電圧供給経路は、外部と電気的に遮断された状態となる。【００４０】
色替えの際に、タンク２５の水を使って静電塗装機２を洗浄できるようにしてもよい。この目的のためには、塗料カートリッジ４の下端部に、水受け入れポート１０と作動バッグ７との間を連結して、タンク２５からの水を作動バッグ７に供給するための作動用通路４７と、該作動用通路４７に介装されたバルブ４８を介して接続された洗浄用通路４９とを設け、この洗浄用通路４９を、塗料バッグ６と塗料フィードチューブ８とに連通する塗料通路５０に接続するのがよい。なお、図中、参照符号５１は逆止弁であり、この逆止弁５１は塗料バッグ６から塗料フィードチューブ８に向かう導電性塗料の流れを許容するがその逆の流れを禁止する。【００４１】
バルブ４８を切り換えて、タンク２５から供給される水を洗浄用通路４９を通じて塗料通路５０に供給することにより、塗料通路５０に流入した水は塗料フィードチューブ８を通過してベルカップ３に供給され、これにより、塗料フィードチューブ８の内部が洗浄され且つベルカップ３が洗浄される。すなわち、タンク２５内の水は、塗料カートリッジ４からベルカップ３に供給する塗料の量を制御するための作動液として用いられると共に、静電塗装機２を洗浄するための洗浄液として用いられる。【００４２】
ポンプ２４の動作が停止して、導水チューブ１２に対する水の供給が停止される状態、つまり静電塗装機２による静電塗装が中断されている状態又は静電塗装機２の洗浄が終わった段階で、タンク２５内の水の残量が少なくなっている時には、高電圧発生器４５への電源供給を停止した状態で、水（作動液）源３４からタンク２５に水が補給される。【００４３】
勿論、先述した色替えに伴う静電塗装機２の洗浄の際には、高電圧発生器４５への電源の供給が停止され、高電圧の生成が停止される。静電塗装機２及びロボットアーム１内の水経路（導水チューブ１２、メインパイプ２３、第１、第２のパイプ２７、２８）内の水を通じて静電塗装機２に残留する電荷がブリーダー抵抗４６を介してアースされる。【００４４】
タンク２５への水の補充は次の手順で行われる。先ず、モータ２１が回転して移動体１６が図中、右方向に相対変位して、メインパイプ２３の右端の逆止弁付き接続ポート２６とノズル３２が連結される。この移動体１６の移動はノズル３２との関係では相対的であり、したがって、後に説明する図４に図示するようにタンク２５を定置し、他方、ノズル３２をシリンダ６０によって、図中、左右に変位可能に構成してもよい。【００４５】
水（作動液）源３４の水はポンプ５５によってメインパイプ２３に圧力下で供給される。これに先立ち、移動体１６内の第１バルブ２９が開放され、他方、第２パイプ２８のバルブ３０は閉じられる。これにより、メインパイプ２３に供給された水（作動液）源３４の水は第１パイプ２７を通じてタンク２５に供給される。タンク２５内への水の補充が終わると、モータ２１が回転して移動体１６が図中、左方向に変位して、ノズル３２から離間される。また、移動体１６の第１バルブ２９が閉じられ、他方、第２バルブ３０が開かれ、これにより水に関する次の静電塗装作業の準備が終わる。【００４６】
自動車の塗装が終わった後に、塗料カートリッジ４内の塗料を補充するときには、好ましくは塗装ロボットが塗料充填ステーションＳＴまで移動して静電塗装機２に塗料カートリッジ４を装着したままの状態で塗料の補充が実行される。そして、塗料カートリッジ４を静電塗装機２から外すことなく塗料カートリッジ４に塗料を補充することを可能にするために、塗料カートリッジ４には、好ましくは塗料カートリッジ４のケース５の上端に、塗料バッグ６に連通した塗料充填ポート１０２が設けられている（図１、図４）。【００４７】
図２は、塗料充填ステーションＳＴの概要を説明するための図である。図２を参照して、塗料充填ステーションＳＴは、塗装ロボットのロボットアーム２の届く範囲に用意されている。塗料充填ステップＳＴは、起立する壁面又は水平の壁面に固設された基台１００を有し、この基台１００に、塗料カートリッジ４を受け入れる台座１０１がＡ色、Ｂ色、Ｃ色・・・毎に設けられている。【００４８】
この塗料充填ステーションＳＴの台座１０１には、塗料カートリッジ４の塗料充填ポート１０２を受け入れる受け口１０３を有し、この受け口１０３には各色の塗料源１０５に通じる塗料供給パイプ１０６が接続され、Ａ色、Ｂ色、Ｃ色・・・の各色の塗料供給パイプ１０６に供給する塗料の量の制御はバルブ群１０７を操作することによって行われる。【００４９】
台座１０１の受け口１０３に通じるメインパイプ１０８には、また、洗浄液源１１０に通じる洗浄液供給パイプ１１１が切り替えバルブ１１２を介して接続されており、この洗浄液源１１０に通じる洗浄液供給パイプ１１１を通じて供給される洗浄液によって受け口１０２及びメインパイプ１０８の洗浄が行われ、洗浄後の廃液は廃液パイプ１１３を介して外部に排出される。なお、図２の参照符号１１５は経路切り替えバルブであり、１１６は、塗料供給パイプ１０６を開閉するためのバルブであり、１１７は、廃液パイプ１１３を開閉するためのバルブである。【００５０】
塗装ロボットＲの静電塗装機１に装着された塗料カートリッジ４に対する塗料の補充及びＡ色からＢ色への色替えの際には、塗装ロボットＲが塗料充填ステーションＳＴに移動する。塗料の補充の場合には、ロボットアーム１を動作させて、今現在装着されている塗料カートリッジ４の塗料の色（Ａ色）と同じＡ色に関する台座１０１に塗料カートリッジ４を位置決めする（図３に図示の状態）。この位置決めにより、静電塗装機２に装着された状態を維持したなかで塗料カートリッジ４が台座１０１に位置決めされ、これによりＡ色用の塗料カートリッジ４の塗料充填ポート１０２がＡ色用の受け口１０３に連結される。そして、塗料カートリッジ４の塗料充填ポート１０２を通じて所定量のＡ色の塗料を塗料カートリッジ４の塗料バッグ６に充填し終わると、ロボットアーム１の動作によって塗料カートリッジ４が台座１０１から離脱される。そして、塗装ロボットＲは静電塗装ラインＬの所定の位置まで移動して次の塗装作業のために待機する。【００５１】
Ａ色からＢ色への色替えの際には、塗装ロボットＲが塗料充填ステーションＳＴに移動し、次に、ロボットアーム１を動作させて、今現在装着されている塗料カートリッジ４の塗料の色（Ａ色）と同じＡ色に関する台座１０１にＡ色用の塗料カートリッジ４を位置決めし、Ａ色用の台座１０１と、Ａ色用の塗料カートリッジ４とがロックされる。次に、Ａ色用の塗料カートリッジ４と静電塗装機２との間のロックが解除され、そしてロボットアーム１の動作によって、Ａ色用の台座１０１にＡ色用の塗料カートリッジ４を残した状態で静電塗装機２がＡ色用の塗料カートリッジ４から離脱される。次に、ロボットアーム１の動作によって、塗料カートリッジ無しの状態の静電塗装機２がＢ色用の台座１０１にアクセスする。Ｂ色用の台座１０１には、先にＢ色の塗料の充填が終わっている塗料カートリッジ４が用意されている。ロボットアーム１の動作によって静電塗装機２がＢ色用の台座１０１にアクセスして、Ｂ色を収容した塗料カートリッジ４と合体すると、このＢ色用の塗料カートリッジ４とＢ色用の台座１０１との間のロックが解除される。これにより、Ｂ色用の塗料カートリッジ４を静電塗装機２に装着した状態の塗装ロボットＲは塗装ラインＬに戻る。【００５２】
如上のように、塗装色が前色と次色とが同一の場合は、ロボットアーム１に搭載された静電塗装機１から空の塗料カートリッジ４を取り外すことなく塗装ロボットの動作だけで塗料カートリッジ４に塗料を充填することができるため、塗装ロボットとは別のシステムとして、静電塗装機１と塗料充填ステーションＳＴとの間で塗料カートリッジ４を運ぶためのシステム無しに塗料の補充が可能になる。【００５３】
また、塗装色が前色（Ａ色）と次色（Ｂ色）とが異なる場合つまり色替えの場合にも、塗装ロボットＲの動作によってＡ色の塗料カートリッジ４を静電塗装機２から離脱させ、Ｂ色の塗料カートリッジ４を静電塗装機２に搭載することができる。したがって、塗料カートリッジ４を搭載したカートリッジ式の塗装ロボットＲに対して、塗料カートリッジ４を塗料充填ステーションＳＴと塗装ロボットＲとの間で搬送するためのシステムを不要にすることができる。【００５４】
なお、図３は塗料充填ステーションＳＴの構成を例示的に示すものであり、例えば、塗料充填ステーションＳＴに各色毎に台座１０１を複数（典型的には２つ一組の台座１０１、１０１を用意してもよい。このように各色毎に複数の台座１０１を用意することで、例えば、前色（Ａ色）と次色（Ａ色）とが同一の場合、ロボットアーム１の動作によって、一方の台座１０１にアクセスして、当該一方の台座１０１に塗料カートリッジ４を位置決めして、当該台座１０１に塗料カートリッジ４をロックすると共に、当該塗料カートリッジ４と静電塗装機２との間のロックを解除する。次に、ロボットアーム１を動作させて、静電塗装機２から塗料カートリッジ４を引き離すと共に、塗料カートリッジ無しの静電塗装機２を他方の台座１０１にアクセスさせる。この他方の台座１０１には予め塗料カートリッジ４がセットされており、この塗料カートリッジ４にはＡ色の塗料が充填済みである。塗料カートリッジ無しの静電塗装機２を他方の台座１０１にアクセスさせて、当該他方の台座１０１にセットされている塗料カートリッジ４に合体させる。そして、この他方の台座１０１で待機している塗料カートリッジ４は、当該他方の台座１０１との間のロックが解除される一方で静電塗装機２にロックされる。これにより、使用済みの塗料カートリッジ４から、塗料を入れた塗料カートリッジ４への交換作業が、ロボットアーム２の動作によって行うことができる。また、このように、各色の台座１０１を複数用意することで、特に同一色の塗料を補充するに際して塗装ロボットＲの休止時間を実質的に短縮することができる。【００５５】
第２実施例（図５）：
図５は第２実施例の塗装ロボットを示す図であり、この第２実施例は上述した第１実施例の変形例でもある。この図４では高電圧発生器４５を内蔵した静電塗装機２００を例示しているが、従来から知られているようにロボットアーム１に高電圧発生器４５を内蔵させるようにしてもよい。高電圧発生器４５からベルカップ３には、従来と同様に金属導体(図示せず)によって高電圧が供給され、また、高電圧発生器４５には、ロボットアーム１の内部に配索された低電圧ケーブル１２０を介して電源が供給される。【００５６】
この第２実施例では、第１実施例と同様にタンク２５に作動液としての水が充填されるが、変形例として絶縁性液体（典型的には絶縁性シンナー）を作動液として採用して、この絶縁性シンナーをタンク２５に充填するようにしてもよい。【００５７】
また、タンク２５は絶縁性のテーブル１５を介してロボットアーム１に固定されている。そして、メインパイプ２３の端の逆止弁付き接続ポート２６に臨んで位置するノズル３２は、第１実施例でも説明したように、シリンダ６０によって移動可能であり、図４に図示のようにノズル３２の先端を、接続ポート２６（メインパイプ２３）から離間させることにより接続ポート２６とノズル３２との間の電気的な絶縁が担保される第１位置と、ノズル３２を接続ポート２６に挿入した第２位置とを取ることができる。【００５８】
この第２実施例によれば、ベルカップ３への高電圧の供給は、従来と同様に、静電塗装機２００又はロボットアーム１に内蔵した高電圧発生器４５から延びる金属導体（図示せず）によって行われる。したがって、ポンプ２４によって圧力下で供給されるタンク２５からの水又は絶縁性シンナーは、塗料カートリッジ４から塗料をベルカップ３に向けて送り出すための作動液としての第１役割と、静電塗装機２００を洗浄する洗浄液としての第２役割とを有している。また、作動液として水を採用したときには、この水は、タンク２５に設けたブリーダー抵抗４６による静電塗装機２００に残存する電荷をアースするための第３役割とを有しているのは前述した第１実施例（図１）と同様であるが、高電圧を静電塗装機２００に供給するための導電経路としての役割は有していない。【００５９】
第３実施例（図６）：
図６は第３実施例の塗装ロボットを示す図であり、上述した第２実施例の変形例でもある。この第３実施例の塗装ロボットにあっては、タンク２５に作動液として絶縁シンナーが充填される。このタンク２５内の絶縁性シンナーは、ポンプ２４によって圧力下で塗料カートリッジ４（作動バッグ７）に供給されることにより、塗料カートリッジ４の塗料をベルカップ３に向けて送り出すための作動液としての第１役割と、静電塗装機２００を洗浄する洗浄液としての第２役割とを有している。【００６０】
好ましい態様として、タンク２５にはバッグ７０が設けられ、このバッグ７０の中に絶縁性シンナーが蓄えられる。このようにタンク２５内のバッグ７０に作動液である絶縁性シンナーを貯留するようにしたことから、ロボットアーム１の動きによってタンク２５内から作動液である絶縁シンナーが外部に流出するのを防止することができる。勿論、上述した第１、第２実施例においてもタンク２５内にバッグ７０を収容して、このバッグ７０の中に作動液を充填するようにしてもよい。【００６１】
このように作動液として絶縁性液体（典型例として絶縁性シンナー）を採用することにより、第１、第２のパイプ２７、３０は、必ずしも絶縁性の材料のパイプを採用する必要はなく、ステンレス鋼のパイプであってもよい。このように絶縁性作動液を採用することにより、電気的な絶縁に関して、作動液に関連した構造及びその周囲の構造を簡素化することができる。【００６２】
作動液供給チューブ１２、テーブル１５、メインパイプ２３についても同様であり、これらの要素として必ずしも絶縁性の材料を採用する必要はないが、テーブル１５に関しては絶縁材料で構成してもよい。絶縁テーブル１５を採用したときには、絶縁シンナーが何らかの原因でタンク２５から漏出したときに、この漏出した絶縁シンナーによる汚染により高電圧が外部にリークするのを防止することができる。このことは前述した第２実施例において作動液として絶縁シンナーを採用したときにも言える。【００６３】
以上の説明において、静電塗装機２やロボットアーム１に含まれる各種のバルブの制御に関し、これをコントローラ４０からの出力信号によって電気的に制御してもよいしエアによって制御してもよい。
【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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【国際調査報告】
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