(57)【要約】【課題】吐出量のばらつきがなく、しかも連続的な塗装にも対応することができる塗料混合機及びそれを用いた塗装機を提供すること。【解決手段】塗料混合機１は、被混合材料を収容する３つの材料容器11a,11b,11cと、材料容器に設けられた材料充填・送出機構12a,12b,12cと、材料充填・送出機構から送出された被混合材料を混合して塗料とするスタティックミキサ13とを有する。材料充填・送出機構12a,12b,12cは、材料容器11a,11b,11cの被混合材料を吸い上げて保持すると共に、その被混合材料をスタティックミキサ13に送出する。材料充填・送出機構12a,12b,12cは、材料容器11a,11b,11cから吸い上げられた被混合材料を保持するシリンジと、シリンジ内で進退して被混合材料をシリンジ内に吸い上げると共にシリンジ外に送出するピストンと、ピストンを電動駆動してシリンジ内で進退させる駆動部とを有する。【選択図】図１
2008264688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被混合材料を収容する複数の材料容器と、前記複数の材料容器のそれぞれに設けられ、前記材料容器に収容された前記被混合材料を所定量吸い上げて保持すると共に保持された前記被混合材料を送出する材料充填・送出機構と、それぞれの前記材料充填・送出機構から送出されたそれぞれの前記被混合材料を混合して塗料とする混合手段と、を具備し、前記材料充填・送出機構は、前記材料容器から吸い上げられた前記被混合材料を保持するシリンジと、前記シリンジ内で進退することにより前記被混合材料を前記シリンジ内に吸い上げると共に前記シリンジ外に送出するピストンと、前記ピストンを電動駆動して前記シリンジ内で前記ピストンを進退させる駆動手段と、を有し、前記駆動手段は、前記被混合材料の混合比に対応する移動距離だけ前記ピストンを後退させることにより前記材料容器から前記所定量の前記被混合材料を吸い上げて前記シリンジ内に保持するように制御されることを特徴とする塗料混合機。
【請求項２】
前記シリンジは、前記材料容器側の端部に逆支弁を有することを特徴とする請求項１記載の塗料混合機。
【請求項３】
前記逆支弁は、前記シリンジ内壁に接するように配設されたＯリングと、前記Ｏリング上に載置された球体と、から構成されたことを特徴とする請求項２記載の塗料混合機。
【請求項４】
前記ピストンに対する圧力印加状態を検知する圧力センサを備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の塗料混合機。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の塗料混合機と、前記被混合材料を混合してなる塗料を被塗装対象にエアを用いて噴霧する噴霧手段と、を具備し、前記噴霧手段の稼動に連動して前記塗料混合機における前記駆動手段が稼動することを特徴とする塗装機。
【請求項６】
前記噴霧手段のエア圧を検出するセンサを具備することを特徴とする請求項５記載の塗装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の材料を混合して塗料とする塗料混合機及びそれを備えた塗装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の混合比で主剤と硬化剤とを混合する混合装置としては、例えば、装置本体に着脱可能に載置され、複数対のシリンダー及びピストンで構成されたシリンダーユニットと、シリンダーユニットのピストンを一体に進退させる駆動部と、シリンダーユニットから供給される被混合材料を混合する混合手段であるスタティックミキサとから構成されたものがある（特許文献１）。このような混合装置においては、シリンダーの横断面積の比が被混合材料の混合比となるようにサイズが設定されており、シリンダーに対してピストンを進出させて被混合材料を混合することにより、所望の混合比で混合された混合材料を得ることができる。
【特許文献１】特開２００６−２８９１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記混合装置においては、エアシリンダを用いているので、エア圧のばらつきによる吐出量のばらつきが生じる恐れがある。また、被混合材料がなくなるとシリンダーごと取り替える構成となっているので、連続で塗装を行う際に、被混合材料がなくなると、シリンダー交換のために設備を一旦停止させなければならない。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、吐出量のばらつきがなく、しかも連続的な塗装にも対応することができる塗料混合機及びそれを用いた塗装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の塗料混合機は、被混合材料を収容する複数の材料容器と、前記複数の材料容器のそれぞれに設けられ、前記材料容器に収容された前記被混合材料を所定量吸い上げて保持すると共に保持された前記被混合材料を送出する材料充填・送出機構と、それぞれの前記材料充填・送出機構から送出されたそれぞれの前記被混合材料を混合して塗料とする混合手段と、を具備し、前記材料充填・送出機構は、前記材料容器から吸い上げられた前記被混合材料を保持するシリンジと、前記シリンジ内で進退することにより前記被混合材料を前記シリンジ内に吸い上げると共に前記シリンジ外に送出するピストンと、前記ピストンを電動駆動して前記シリンジ内で前記ピストンを進退させる駆動手段と、を有し、前記駆動手段は、前記被混合材料の混合比に対応する移動距離だけ前記ピストンを後退させることにより前記材料容器から前記所定量の前記被混合材料を吸い上げて前記シリンジ内に保持するように制御されることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、材料充填・送出機構が電動モータで駆動されており、電動モータで駆動するピストンの移動量が被混合材料の送出量となるので、混合手段に所定量の被混合材料を正確に送出することができる。このため、混合手段で得られる塗料量が安定する。このため、噴霧装置で噴霧する際の塗料量がばらつくことがない。また、塗料混合機が稼動している状態において被混合材料を補充することができるので、連続的な塗料混合にも対応することができる。
【０００７】
本発明の塗料混合機においては、前記シリンジは、前記材料容器側の端部に逆支弁を有することが好ましい。この構成によれば、被混合材料の送出の際に被混合材料が材料容器に逆流することを防止でき、被混合材料の供給量を安定化させることができる。この場合において、前記逆支弁は、前記シリンジ内壁に接するように配設されたＯリングと、前記Ｏリング上に載置された球体と、から構成されたことが好ましい。
【０００８】
本発明の塗料混合機においては、前記ピストンに対する圧力印加状態を検知する圧力センサを備えたことが好ましい。この構成によれば、シリンジ及びピストンの構成における密閉性が低下したときなどの異常を検知することができるので、安定して塗料混合や塗装を行うことができる。
【０００９】
本発明の塗装機は、上記塗料混合機と、前記被混合材料を混合してなる塗料を被塗装対象にエアを用いて噴霧する噴霧手段と、を具備し、前記噴霧手段の稼動に連動して前記塗料混合機における前記駆動手段が稼動することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、材料充填・送出機構が電動モータで駆動されており、電動モータで駆動するピストンの移動量が被混合材料の送出量となるので、混合手段に所定量の被混合材料を正確に送出することができる。このため、混合手段で得られ、噴霧装置に送られる塗料量が安定する。このため、噴霧装置で噴霧する際の塗料量がばらつくことがない。また、塗装機が稼動している状態において被混合材料を補充することができるので、連続的な塗装にも対応することができる。
【００１１】
本発明の塗装機においては、前記噴霧手段のエア圧を検出するセンサを具備することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塗料混合機によれば、被混合材料を収容する複数の材料容器と、前記複数の材料容器のそれぞれに設けられ、前記材料容器に収容された前記被混合材料を所定量吸い上げて保持すると共に保持された前記被混合材料を送出する材料充填・送出機構と、それぞれの前記材料充填・送出機構から送出されたそれぞれの前記被混合材料を混合して塗料とする混合手段と、を具備し、前記材料充填・送出機構は、前記材料容器から吸い上げられた前記被混合材料を保持するシリンジと、前記シリンジ内で進退することにより前記被混合材料を前記シリンジ内に吸い上げると共に前記シリンジ外に送出するピストンと、前記ピストンを電動駆動して前記シリンジ内で前記ピストンを進退させる駆動手段と、を有し、前記駆動手段は、前記被混合材料の混合比に対応する移動距離だけ前記ピストンを後退させることにより前記材料容器から前記所定量の前記被混合材料を吸い上げて前記シリンジ内に保持するように制御されるので、吐出量のばらつきがなく、しかも連続的な塗装にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る塗料混合機を備えた塗装機の概略構成を示す図である。図１に示す塗装機は、複数の被混合材料を混合して塗料を得る塗料混合機１と、このように得られた塗料を被塗装対象に噴霧する噴霧装置２と、から主に構成されている。この塗装機は、噴霧装置２の稼動に連動して塗料混合機における後述する駆動部が稼動するように構成されている。
【００１４】
塗料混合機１は、被混合材料を収容する複数（ここでは３つ）の材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれに設けられた材料充填・送出機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、それぞれの材料充填・送出機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃから送出されたそれぞれの被混合材料を混合して塗料とする混合器であるスタティックミキサ１３とを有する。
【００１５】
材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、それぞれ塗料混合機１の底板１ａと中板１ｂとの間の領域に配設されている。材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、被混合材料を収容可能な容器であり、使い捨て可能なものを使用することができる。なお、材料容器に収容される被混合材料には特に限定はない。材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、必要に応じてマグネチックスターラ１１１が取り付けられ、材料容器内の被混合材料を撹拌し得るようになっている。
【００１６】
それぞれの材料充填・送出機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃに収容された被混合材料を所定量吸い上げて保持すると共に、保持された被混合材料をスタティックミキサ１３に送出する。これらの材料充填・送出機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃから吸い上げられた被混合材料を保持するシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃと、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内で進退することにより被混合材料をシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に吸い上げると共にシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ外に送出するピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを電動駆動してシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内でピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを進退させる駆動部とを有する。
【００１７】
シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは、それぞれ中板１ｂに取り付けられている。ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、それぞれシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に挿入されて、その内壁を摺動可能な大きさで構成されている。ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの頂部には、それぞれシャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃの一端が取り付けられており、そのシャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃの他端には、それぞれロードセルを内蔵したブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが取り付けられている。このブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ上には、それぞれスクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃが取り付けられている。また、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃは、上板１ｃ上にそれぞれ配設された電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに螺合状態で取り付けられている。したがって、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃの駆動により、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃを移動させてシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内においてピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを進退させるように構成されている。この場合においては、ブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ、及び電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃにより駆動部を構成する。この駆動部により、被混合材料の混合比に対応する移動距離だけピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを後退させて、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃから所定量の被混合材料を吸い上げてシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に保持するように制御され、その後ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを前進させて、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に保持された被混合材料をスタティックミキサ１３に送出するように制御される。
【００１８】
また、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃの下部には、それぞれ材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃに延在する材料吸い込み管１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが取り付けられている。これにより、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃに収容された被混合材料を材料吸い込み管１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃを介してシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に供給することができるようになっている。また、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの頂部には、それぞれ材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの一端が取り付けられており、その他端がスタティックミキサ１３に取り付けられている。これにより、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に保持された被混合材料を材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介してスタティックミキサ１３に送出できるようになっている。
【００１９】
噴霧装置２は、ロボット２ａを有しており、ロボット２ａの先端には、バルブの開閉により塗料を噴霧するように構成された噴霧部２ｂが設けられている。また、この噴霧装置２には、塗料輸送管１７の一端が取り付けられており、その他端がスタティックミキサ１３に取り付けられている。これにより、スタティックミキサ１３で混合された塗料を、塗料輸送管１７を介してロボット２ａに送出できるようになっている。したがって、噴霧装置２においては、ロボット２ａが動いて被塗装対象に近接した状態で噴霧部２ｂから塗料１５を被塗装対象に噴霧するようになっている。
【００２０】
塗料混合機１の電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃは、混合機制御部１６ａに電気的に接続されており、噴霧装置２（噴霧部２ｂを含むロボット２ａ）は、ロボット制御部１６ｂに電気的に接続されている。また、混合機制御部１６ａとロボット制御部１６ｂとも電気的に接続されている。これにより、噴霧装置２の稼動に連動して塗料混合機における駆動部が稼動するようになっている。混合機制御部１６ａは、塗料混合機１に設けられており、ロボット制御部１６ｂは、噴霧装置２に設けられている。なお、本実施の形態においては、混合機制御部１６ａとロボット制御部１６ｂとを個別に設けている場合について説明しているが、本発明においては、塗料混合機１の制御と、噴霧装置２の制御とを一つの制御部で行うように構成しても良い。
【００２１】
次に、塗料混合機１のシリンジ及びピストンの構成について詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る塗料混合機のシリンジ及びピストンの構成を示す図である。図２に示すシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは、それぞれシリンジヘッド２１と、シリンジヘッド２１に取り付けられたシリンジ本体２２とから主に構成されている。シリンジヘッド２１は、略中央部に貫通穴２１ａを有しており、貫通穴２１ａの下部には、チューブ継手２３を介して材料吸い込み管１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの一端が取り付けられている。また、シリンジヘッド２１の貫通穴２１ａは、上方に向けて拡径するテーパ面２１ｂを有しており、そのテーパ面２１ｂにＯリング２４が取り付けられている。すなわち、このＯリング２４は、シリンジヘッド２１の内壁に接するように配設されている。そして、このＯリング２４上に、例えばステンレス製の球体２５が載置されている。このＯリング２４と球体２５とで逆支弁が構成されている。以上のように、本発明において、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは、その材料容器側の端部に逆支弁を有している。通常の装置においては、逆支弁は配管の途中に配置されているのに対し、本発明においては、このようにシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃに逆支弁を設けることにより、被混合材料の送出の際に、単に被混同材料の材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃへの逆流を防止するだけでなく、配管の途中に逆支弁を取り付ける構造に比較して配管の膨張や変形の影響を受けることがないので、被混合材料の供給量を安定化させることができる。
【００２２】
シリンジ本体２２の内部には、シリンジヘッド２１の貫通穴２１ａと連通するように被混合材料収容部２６を有する。この被混合材料収容部２６の内壁には、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの先端が摺動可能に挿入されている。このピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの先端は、下側ブロック３１と、上側ブロック３４とから構成されている。下側ブロック３１は、その上方に縮径領域が形成されており、その縮径領域にＯリング３２、リング３３及びＯリング３２がその順で配置されている。すなわち、略同じ内径を持つＯリング３２、リング３３及びＯリング３２内に下側ブロック３１の縮径領域が挿入されている。このとき、Ｏリング３２の外端部は下側ブロック３１の外端部よりも突出している。これにより、Ｏリング３２で被混合材料収容部２６を密閉するように構成されており、Ｏリング３２の外端部がシリンジ本体２２の内壁に摺接するようになっている。リング３３は金属で構成され、Ｏリング３２同士が干渉しないようにするスペーサの機能を有している。
【００２３】
下側ブロック３１の縮径領域上には、上側ブロック３４が取り付けられている。上側ブロック３４の頂部には、シャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃが取り付けられている。このため、シャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃが進退（ここでは昇降）することにより、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内を進退するようになっている。また、下側ブロック３１及び上側ブロック３４を貫通するようにして材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配設されている。この材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃ内には、逆支弁３５が設けられている。
【００２４】
このようなシリンジ及びピストンにおいては、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがシリンジ本体２２を摺動して、所定量、すなわち被混合材料の１回分の使用量だけ後退（ここでは上昇）すると、被混合材料収容部２６内が陰圧になり、これにより球体２５がＯリング２４から浮き上がる。このため、シリンジヘッド２１の貫通穴２１ａと被混合材料収容部２６とが開通して材料吸い込み管１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃを介して被混合材料が吸い上げられる。この状態で、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃがシリンジ本体２２を摺動して前進（ここでは下降）すると、被混合材料収容部２６内の被混合材料が押圧され、これにより材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介して被混合材料が圧送される。このようにして、材料容器から被混合材料を吸い上げてシリンジ内に保持し、その後シリンジ内に保持された被混合材料をスタティックミキサに送出する。
【００２５】
次に、塗料混合機１のロードセルを内蔵したブロックの構成について詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る塗料混合機のロードセル内蔵ブロックの構成を示す図である。このブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、下側ブロック４１と、下側ブロック４１に結合された上側ブロック４２とから主に構成されている。下側ブロック４１は、上部に凹部４１ａが設けられており、その凹部４１ａ内に圧力センサであるロードセル４３が配置されている。このロードセル４３上には、中間プレート４４が配置されている。この中間プレート４４は、ロードセル４３に印加する圧力を安定化するものである。上側ブロック４２は、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃが挿入可能である領域を有し、下側ブロック４１に対向しない側に縮径部４２ａが設けられている。スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃは、その先端にフランジ部１２４ｄが設けられており、このフランジ部１２４ｄが縮径部４２ａとが係合している。また、上側ブロック４２及び／又は下側ブロック４１の側部には、スライド部４５が設けられており、このスライド部４５が塗料混合機１の壁体１ｄに設けられたレール４６と係合している。
【００２６】
このようなロードセル内蔵ブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃにおいては、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃが前進（ここでは下降）すると、スクリューシャフトの先端が中間プレート４４を介してロードセル４３を押圧すると共に、上側ブロック４２及び下側ブロック４１を一体に下降させる。反対に、スクリューシャフト１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃが後退（ここでは上昇）すると、スクリューシャフトのフランジ部１２４ｄが縮径部４２ａと係合した状態で上側ブロック４２が引き上げられ、上側ブロック４２及び下側ブロック４１を一体に上昇させる。以上の動作においては、上側ブロック４２及び下側ブロック４１はスライド部４５がレール４６に案内されることにより、安定した移動が可能にされている。
【００２７】
また、ロードセル４３は、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃに対する圧力印加状態を検知することができる。ロードセル４３は、図２に示すシリンジ及びピストンの構成において密閉性が確保されている状態で所定の印加圧力範囲を検出する。この印加圧力範囲を標準圧力範囲として設定しておき、この標準圧力範囲を外れた場合に警告を出力するように構成しておくことにより、シリンジ及びピストンの構成における密閉性が低下したときなどの異常を検知することができる。例えば、Ｏリング３２の損傷により密閉性が低下するような以上を検知することができる。このような構成を備えることにより、安定して塗料混合や塗装を行うことができる。なお、本実施の形態においては、電動モータによりピストンを駆動する電動シリンジに本構成を配設した場合について説明しているが、本構成はこれに限定されず、エアシリンジに本構成を配設しても同様の効果を発揮することができる。
【００２８】
次に、噴霧装置２の稼動に連動して塗料混合機１における駆動部が稼動する制御について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る塗装機における噴霧装置及び塗料混合機の制御を説明するための概略ブロック図である。図４に示す構成においては、噴霧部２ｂには、エアにより開閉して材料混合機１のスタティックミキサ１３から供給される塗料をノズル２ｃに送るバルブ５３を有する。このバルブ５３には、エア源５１からエア配管５４を介してバルブ開放用のエアが送られるようになっており、エアが供給されてバルブ５３が開かれるとエア源５１からエア配管５５を介して塗料噴霧用のエアによってバルブ５３に供給される塗料がノズル２ｃに送られるいる。また、噴霧部２ｂには、エア源５１からのエアが所定の値になっているかエア配管５４にはバルブ開放用のエアが供給されたかどうかを検出するエア圧センサ５２が設けられており、エアが供給されたことによりバルブ５３が開放されたことを検知している。
【００２９】
混合機制御部１６ａは、複数種類の塗料を混合製造するために、塗料の種類毎に、配合比、材料充填速度、材料送出速度、スタティックミキサの稼動条件などを予めメモリに格納してある。そして、塗料の種類が指定されると、例えば配合比に基づいて、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃのそれぞれの移動速度を決定し、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃの回転速度を決定する。そして決定された条件に基づいて装置が稼動される。駆動手段として電動モータを採用しているので、塗料の種類の変更に伴うピストンの移動速度が容易に反抗可能であり、またピストン毎に任意の移動速度に設定することも可能である。また、被塗装物一個あたりの塗料の必要量などを予めメモリに格納しておき、被塗装物が指定されると、塗料の必要量に応じた被混合材料の量を求め、そして各シリンジ毎の材料毎の充填量を求めてピストンの後進距離を制御する。
【００３０】
ロボット制御部１６ｂは、複数種類の塗料の使用が可能なように、各塗料毎の塗装条件を予めメモリに格納してあり、また被塗装物の塗装面積や被塗装物の搬送ピッチなどを予めメモリに格納してある。
【００３１】
このような構成において、噴霧装置２の稼動に連動して塗料混合機１における駆動部が稼動する制御について説明する。まず、塗料混合機１が起動されると、原点復帰させるために、混合機制御部１６ａは、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃを第１の方向に回転駆動させてスクリューシャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを介してブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを下降させることにより、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃをシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内で前進させる。このとき、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃをシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃの最深部まで前進させる。そして、ロボット制御部１６ｂからの制御信号を受けるまでスタンバイ状態に入る。
【００３２】
ロボット制御部１６ｂは、起動条件をチェックし、起動条件を満たすと、塗料混合を開始する旨の制御信号を混合機制御部１６ａに送る。混合機制御部１６ａが制御信号を受け取ると、混合機制御部１６ａは、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃを第１の方向とは反対の第２の方向に回転駆動させてスクリューシャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを介してブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを上昇させることにより、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃをシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に後退させる。これにより、材料容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃからそれぞれ被混合材料が吸い上げられ、それぞれシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内で保持される。このとき、それぞれの被混合材料の量は、混合比に応じて予め設定され、その混合比に応じて電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃの駆動量がそれぞれ設定されている。そして、混合機制御部１６ａは、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃが所定量駆動すると、シリンジへの被混合材料の注入が完了したとして、その旨の制御信号をロボット制御部１６ｂに送信する。これにより、ロボット制御部１６ｂは、噴霧部２ｂをスタンバイ状態とする。
【００３３】
次いで、ロボット制御部１６ｂが制御信号を受け取ると、ロボット制御部１６ｂは、バルブ５３を開くように制御する。これにより塗料１５が噴霧可能な状態となる。このとき、エア配管５４中のエアの圧力をエア圧センサ５２が監視しており、所定のエア圧を検出すると、ロボット制御部１６ｂが噴霧可能である旨の制御信号を混合機制御部１６ａに送る。
【００３４】
次いで、混合機制御部１６ａが制御信号を受け取ると、混合機制御部１６ａは、電動モータ１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃを第１の方向に回転駆動させてスクリューシャフト１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを介してブロック１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを下降させることにより、ピストン１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃをシリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内に前進させる。これにより、シリンジ１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ内で保持された被混合材料がそれぞれ材料輸送管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを介してスタティックミキサ１３に送出され、スタティックミキサ１３で混合されて塗料になって、塗料輸送管１７を介して噴霧部２ｂに送られる。噴霧部２ｂに塗料が送られると、エアによりノズル２ｃを介して塗装対象物に対して噴霧される。
【００３５】
そして、一つの塗装対象物に対しての塗装が完了すると、エア源５１からのバルブ開放用エアの供給が停止され、バルブ５３が閉鎖される。このとき、エア圧センサ５２がエアの停止を検出すると、ロボット制御部１６ｂは混合機制御部１６ａに塗装完了の旨の制御信号を送る。そして、ロボット制御部１６ｂからの制御信号を受けるまでスタンバイ状態に入る。このような制御により、噴霧装置２の稼動に連動して塗料混合機１における駆動部が稼動する。
【００３６】
上記のように、本発明によれば、材料充填・送出機構が電動モータで駆動されており、電動モータで駆動するピストンの移動量が被混合材料の送出量となるので、スタティックミキサに所定量の被混合材料を正確に送出することができる。このため、スタティックミキサで得られ、噴霧装置に送られる塗料量が安定する。このため、噴霧装置で噴霧する際の塗料量がばらつくことがない。また、塗装機が稼動している状態において被混合材料の補充ができるので、連続的な塗装にも対応することができる。
【００３７】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、塗料を被塗装対象に与える形態を噴霧としているが、本発明においては、他の吐出形態により塗料を被塗装対象に与えても良い。また、上記実施の形態における数値、大きさ、部材の形状は一例であり、これに限定されることはない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗料混合機を備えた塗装機の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る塗料混合機のシリンジ及びピストンの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る塗料混合機のロードセル内蔵ブロックの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る塗装機における噴霧装置及び塗料混合機の制御を説明するための概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  塗料混合機
２  噴霧装置
２ａ  ロボット
２ｂ  噴霧部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  材料容器
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  材料充填・送出機構
１３  スタティックミキサ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  材料輸送管
１５  塗料
１６ａ  混合機制御部
１６ｂ  ロボット制御部
１７  塗料輸送管
２１  シリンジヘッド
２１ａ  貫通穴
２２  シリンジ本体
２３  チューブ継手
２４，３２  Ｏリング
２５  球体
２６  被混合材料収容部
３１，４１  下側ブロック
３３  リング
３４，４２  上側ブロック
４３  ロードセル
４４  中間プレート
５１  エア源
５２  エア圧センサ
５３  バルブ
５４，５５  エア配管
１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ  シリンジ
１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ  ピストン
１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ  ブロック
１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ  スクリューシャフト
１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ  電動モータ
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ  材料吸い込み管
１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ  シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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