(57)【要約】【課題】塗料供給装置の小型化、低圧化及び色替えに要する時間の短縮化が図れ、洗浄性に優れた塗料供給装置を提供する。【解決手段】塗料Ｐが収容されて密閉空間とされ、塗料配管５０へ塗料を供給する塗料タンク６１と、塗料タンクの密閉された空間に接続されて加圧エアーを供給する加圧エアー源と、加圧エアー源と塗料タンクの密閉空間とを接続するエアー配管と、エアー配管の途中に設けられ、第１ポジションにおいて加圧エアー源から供給される加圧エアーを塗料タンクの密閉空間へ供給するとともに、第２ポジションにおいて塗料タンクの密閉空間の圧力を減圧する三方弁６２とを有する。【選択図】図２
2008212801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピグが軸方向に沿って往復移動可能に挿入された塗料配管と、
前記塗料配管の端部にそれぞれ接続された第１及び第２ピグ発着部とを備え、
前記第１ピグ発着部側から押出用流体を供給して前記塗料配管を介して前記第２ピグ発着部に前記ピグを移動させることで、前記塗料配管内に残留した塗料を回収することが可能な塗料供給装置であって、
前記第１又は第２ピグ発着部のうちの少なくとも一方は、前記塗料配管が接続され、前記ピグが進入可能な主通路と、前記ピグの移動を阻止するピグ受け面と、  前記主通路に連通した少なくとも２つの副通路とを有し、
前記ピグが前記ピグ受け面に当接することで、前記少なくとも２つの副通路のうちの一つを前記ピグが封鎖する塗料供給装置において、
塗料が収容されて密閉空間とされ、前記塗料配管へ塗料を供給する塗料タンクと、
前記塗料タンクの密閉された空間に接続されて加圧エアーを供給する加圧エアー源と、
前記加圧エアー源と前記塗料タンクの密閉空間とを接続するエアー配管と、
前記エアー配管の途中に設けられ、第１ポジションにおいて前記加圧エアー源から供給される加圧エアーを前記塗料タンクの密閉空間へ供給するとともに、第２ポジションにおいて前記塗料タンクの密閉空間の圧力を減圧する三方弁とを有することを特徴とする塗料供給装置。
【請求項２】
前記第１又は第２ピグ発着部のうちの少なくとも一方は、前記第２又は第１ピグ発着部側への前記ピグの移動を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１記載の塗料供給装置。
【請求項３】
前記ピグにより封鎖される前記副通路は、前記ピグにおいて前記ピグ受け面に当接する当接部の直径よりも相対的に小さな内径を有することを特徴とする請求項１又は２記載の塗料供給装置。
【請求項４】
前記ピグ受け面は、前記ピグにより封鎖される前記副通路の開口部周囲に球面状に形成され、
前記ピグにおいて前記ピグ受け面に当接する当接部は、円形状の縁部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗料供給装置。
【請求項５】
前記ピグは、前記ピグ受け面に当接して前記副通路を封鎖する第１シール部と、  前記塗料配管の内壁面と密着する第２シール部とを有し、
前記第１シール部と前記第２シール部とは、前記ピグにおいてそれぞれ異なる部位に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗料供給装置。
【請求項６】
前記押出用流体は、空気又は溶剤から構成される第１の層と、前記塗料配管内を洗浄するための洗浄液から構成される第２の層とを有し、
前記塗料配管内において、前記ピグと前記第２の層との間に前記第１の層が介在していることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の塗料供給装置。
【請求項７】
前記第１又は第２ピグ発着部の少なくとも一方の前記主通路内の圧力を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ピグが前記第１又は第２ピグ発着部内に位置しているか否かを判断する判断手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の塗料供給装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記検出手段により検出された前記第１及び第２ピグ発着部の主通路内の圧力差に基づいて、前記ピグが前記第１又は第２ピグ発着部内に位置しているか否かを判断することを特徴とする請求項７記載の塗料供給装置。
【請求項９】
前記判断手段は、前記第１ピグ発着部の主通路内の圧力と、前記第２ピグ発着部の主通路内の圧力とが異なる場合に、前記ピグが前記塗料配管内に位置していると判断し、
前記第１ピグ発着部の主通路内の圧力と、前記第２ピグ発着部の主通路内の圧力とが実質的に同一である場合に、前記第１又は第２ピグ発着部内に前記ピグが位置していると判断することを特徴とする請求項８記載の塗料供給装置。
【請求項１０】
塗料配管に挿入されたピグを、第２ピグ発着部側から塗料を供給しすることで前記塗料配管を介して第１ピグ発着部側へ移動させ、この状態で被塗物へ前記塗料を塗装する塗装ステップと、
前記ピグを、前記第１ピグ発着部側から押出用流体を供給して前記塗料配管を介して前記第２ピグ発着部へ移動させることで、前記塗料配管内に残留した塗料を塗料タンクへ回収する回収ステップと、
前記塗料配管内に塗料を回収した後に、前記塗料配管内に洗浄用流体を供給して前記塗料配管内の洗浄を行う洗浄ステップとを備えた塗料の回収方法であって、
前記第１又は第２ピグ発着部において、前記塗料配管が接続され、前記ピグが進入可能な主通路内に前記ピグを保持したままの状態で、前記塗料配管内の洗浄を行う塗料回収方法において、
前記塗装ステップにおいて、密閉された空間を有する塗料タンクの当該密閉空間へ加圧エアーを供給することで前記塗料タンクに収容された塗料を前記塗料配管へ供給し、
前記回収ステップにおいて、前記塗料タンクの密閉空間を減圧した状態で前記塗料配管に残留した塗料を前記塗料配管へ回収することを特徴とする塗料回収方法。
【請求項１１】
前記回収ステップにおいて、前記第２ピグ発着部の前記主通路に連通した少なくとも２つの副通路のうちの一つを、前記ピグが封鎖し、
前記洗浄ステップにおいて、前記第１ピグ発着部側から前記塗料配管内に洗浄用流体を供給することを特徴とする請求項１０記載の塗料回収方法。
【請求項１２】
前記洗浄ステップにおいて、前記第１ピグ発着部側への前記ピグの移動を規制した状態で、前記第２ピグ発着部側から前記塗料配管内に洗浄用流体を供給することを特徴とする請求項１０又は１１記載の塗料回収方法。
【請求項１３】
前記塗装ステップにおいて、塗料の供給にともなって前記ピグが前記第２ピグ発着部から前記塗料配管を介して前記第１ピグ発着部に移動し、前記第１ピグ発着部の前記主通路に連通した少なくとも２つの副通路のうちの一つを封鎖することを特徴とする請求項１０〜１２の何れかに記載の塗料回収方法。
【請求項１４】
前記回収ステップにおいて用いられる前記押出用流体は、
空気又は溶剤から構成される第１の層と、前記塗料配管内を洗浄するための洗浄液から構成される第２の層とを有し、
前記塗料配管内において、前記ピグと前記第２の層との間に前記第１の層が介在していることを特徴とする請求項１０〜１３の何れかに記載の塗料回収方法。
【請求項１５】
前記第１又は第２ピグ発着部の少なくとも一方の主通路内の圧力を検出し、当該検出結果に基づいて、前記ピグが前記第１又は第２ピグ発着部内に位置しているか否かを判断する判断ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１０〜１４の何れかに記載の塗料回収方法。
【請求項１６】
前記判断ステップにおいて、前記第１及び第２ピグ発着部の主通路内の差圧に基づいて、前記ピグが前記第１又は第２ピグ発着部内に位置しているか否かを判断することを特徴とする請求項１５記載の塗料回収方法。
【請求項１７】
前記判断ステップにおいて、
前記第１ピグ発着部の主通路内の圧力と、前記第２ピグ発着部の主通路内の圧力とが異なる場合に、前記ピグが前記塗料配管内に位置していると判断し、
前記第１ピグ発着部の主通路内の圧力と、前記第２ピグ発着部の主通路内の圧力とが実質的に同一である場合に、前記ピグが前記第１又は第２ピグ発着部内に位置していると判断することを特徴とする請求項１６記載の塗料回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの塗装ラインにおいて塗色を切り替える際に塗料タンクに塗料を回収することが可能な塗料供給装置及び塗料タンクに残留塗料を回収するための塗料回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の塗装ラインで用いられている塗料供給装置は、各色の塗料が仕込まれた塗料タンクと、これを圧送するポンプと、塗料タンクからカラーチェンジバルブユニットを介して塗装機まで塗料を導く塗料配管とを有し、塗色数に応じた数だけこうした塗料タンク、ポンプ及び塗料配管が設けられている。そして、塗装機の上流側に設けられたカラーチェンジバルブユニットを切り替えることで、車輌仕様に応じた塗色の塗料を吹き付ける。
【０００３】
ところで、複数の塗色仕様に対して共通の循環配管を設け、この塗料配管内をピグと呼ばれる可動部材（フリーピストン）を通すことにより、塗料配管内に残留した前色塗料を回収したりすることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
こうしたピグを用いた塗料供給装置では、例えば、循環配管内の塗料を回収した後に洗浄液を循環させたり、循環配管内を洗浄した後に次色の塗料を循環させる際に、ピグを循環配管から退避させたり、ピグ自体を洗浄するために、循環配管とは別に専用の配管を必要とする。そのため、塗料供給装置の大型化、高圧化を招来すると共に、塗料の回収作業や配管・ピグの洗浄作業が非効率なものとなっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２６６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、塗料供給装置の小型化、低圧化及び色替えに要する時間の短縮化が図れ、洗浄性に優れた塗料供給装置及び塗料回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明は、ピグが軸方向に沿って往復移動可能に挿入された塗料配管と、塗料配管の端部にそれぞれ接続された第１及び第２ピグ発着部とを備え、第１ピグ発着部側から押出用流体を供給して塗料配管を介して第２ピグ発着部にピグを移動させることで、塗料配管内に残留した塗料を回収することが可能な塗料供給装置である。
【０００８】
本発明に係る塗料供給装置は、第１又は第２ピグ発着部のうちの少なくとも一方は、塗料配管が接続され、ピグが進入可能な主通路と、ピグの移動を阻止するピグ受け面と、主通路に連通した少なくとも２つの副通路とを有し、ピグがピグ受け面に当接することで、少なくとも２つの副通路のうちの一つをピグが封鎖する。
【０００９】
そして、塗料が収容されて密閉空間とされ、塗料配管へ塗料を供給する塗料タンクと、塗料タンクの密閉された空間に接続されて加圧エアーを供給する加圧エアー源と、加圧エアー源と塗料タンクの密閉空間とを接続するエアー配管と、エアー配管の途中に設けられ、第１ポジションにおいて加圧エアー源から供給される加圧エアーを塗料タンクの密閉空間へ供給するとともに、第２ポジションにおいて塗料タンクの密閉空間の圧力を減圧する三方弁とを有する。
【００１０】
第２発明は、塗料配管に挿入されたピグを、第２ピグ発着部側から塗料を供給しすることで塗料配管を介して第１ピグ発着部側へ移動させ、この状態で被塗物へ前記塗料を塗装する塗装ステップと、ピグを、第１ピグ発着部側から押出用流体を供給して塗料配管を介して第２ピグ発着部へ移動させることで、塗料配管内に残留した塗料を塗料タンクへ回収する回収ステップと、塗料配管内に塗料を回収した後に、塗料配管内に洗浄用流体を供給して塗料配管内の洗浄を行う洗浄ステップとを備えた塗料の回収方法である。
【００１１】
本発明に係る塗料回収方法は、第１又は第２ピグ発着部において、塗料配管が接続され、ピグが進入可能な主通路内にピグを保持したままの状態で、塗料配管内の洗浄を行う。
【００１２】
そして、塗装ステップにおいて、密閉された空間を有する塗料タンクの当該密閉空間へ加圧エアーを供給することで塗料タンクに収容された塗料を塗料配管へ供給し、回収ステップにおいて、塗料タンクの密閉空間を減圧した状態で塗料配管に残留した塗料を塗料配管へ回収する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ピグがピグ受け面に当接することで、少なくとも２つの副通路のうちの一つをピグが封鎖する。このため、塗料タンク側の第２ピグ発着部においては、塗料タンクにつながっている副通路をピグにより封鎖し、ピグを主通路内に保持したままの状態で、ピグに封鎖されていない副通路を使って塗料配管内を洗浄することができる。
【００１４】
また、塗装機側の第１ピグ発着部においては、塗装機につながっていない副通路をピグにより封鎖し、ピグを主通路内に保持したままの状態で、ピグに封鎖されていない副通路を使って塗装機に塗料を供給することができる。
【００１５】
したがって、塗料配管の洗浄時や塗料供給時にピグを塗料配管から退避させるための専用の配管を必要とせず、塗料供給装置の小型化を図ると共に、色替えに要する時間の短縮化が図れ、しかも洗浄性にも優れたものとなる。
【００１６】
また、塗装する際には塗料タンクの密閉空間へ加圧エアーを供給する一方で、塗料配管に残留した塗料を塗料タンクへ回収する際には三方弁を用いて塗料タンクの密閉空間を減圧するので、塗料の回収作業が円滑に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る塗料供給装置の全体構成を示すブロック図、図２は同実施形態に係る塗料供給装置の受け側ピグステーションを示す断面図、図３Ａ及ぶ図３Ｂは本実施形態に係るピグを示す側面図及び正面図、図４は本実施形態に係る塗料供給装置の送り側ピグステーションを示す断面図、図５は本実施形態に係る塗装システムを示す概略平面図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る塗料供給装置１０は、例えば回転霧化式静電塗装機やエアー霧化式静電塗装機から構成される塗装ガン２に供給する塗料を、多種類の塗料の中から選択するためのメインカラーチェンジバルブユニット２０（以下、メインＣＣＶ２０と称する。）を有し、メインＣＣＶ２０から供給された塗料が塗装ガン２へ導かれる。
【００２０】
メインＣＣＶ２０は、マニホールド２１並びに第１三方弁２２および図示しない切替弁から構成されており、第１三方弁２２の第１ポート２２１がマニホールド２１に接続されている。三方弁２２の第２ポート２２２は、塗料が供給されるように受け側ピグステーション３０（後述）に接続され、また、三方弁２２の第３ポート２２３は、圧力を開放したり廃液したりするための第１ダンプ弁２３に接続されている。
【００２１】
このメインＣＣＶ２０では、第１三方弁２２及び図示しない切替弁の中から何れか一つを選択することで、マニホールド２１内にその塗料が供給され、さらに塗装ガン２においてトリガバルブ（不図示）を開放することで、その塗料が被塗物に対して吐出される。なお、第１三方弁２２及び切替弁は、図示しない制御装置からの制御信号（エアー信号）に基づいて開閉動作する。
【００２２】
ちなみに、図１では、本例の第１三方弁２２のみを示し、他の切替弁は省略しているが、この切替弁は、本例の第１三方弁２２と同じように構成しても良く、或いは塗料タンクからメイン供給配管を直接接続しても良い。以下の説明においては、便宜的に図示した第１三方弁２２を代表して本発明を説明する。
【００２３】
図１に示すように、第１三方弁２２は、第１センサベース３２に形成された通路３２ａに第２ポート２２２が連通するように、塗料ホースを介して受け側ピグステーション３０に接続されている。第１センサベース３２は、図２に示すように、受け側ピグステーション３０のステーション本体３１に固定されており、第１センサベース３２の通路３２ａが、ステーション本体３１の内部に形成された第１副通路３１ｂに連通している。第１センサベース３２には、感圧面３３ａが通路３２ａ内に臨むように、第１圧力センサ３３が固定されている。
【００２４】
図１に示すように、第１圧力センサ３３は、その検出結果を送信可能なように、ケーブルを介して判断装置７０に接続されている。この判断装置７０はＣＰＵ等を備えており、第１及び第２圧力センサ３３，４４の検出結果に基づいて、ピグ９０の位置を判断する。判断装置７０による具体的な判断手法については後述する。
【００２５】
判断装置７０により判断されたピグ９０の位置は、モニタ等から構成される報知装置８０に表示される。また、ピグ９０が所定位置に存在しないような不具合情報等も報知装置８０により報知される。
【００２６】
図２に示すように、ステーション本体３１の第１副通路３１ｂは、当該ステーション本体３１内に形成された主通路３１ａから分岐した通路である。この主通路３１ａの一方の端部には、ピグ９０が往復移動可能に挿入された塗料ホース５０の一方の端部が、キャップ３１ｃにより固定されており、塗料ホース５０の内孔と、ステーション本体３１の主通路３１ａとが連通している。
【００２７】
ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施形態に係るピグ９０は、両端近傍の２箇所が拡径した略円柱形状とされており、後述するピグステーション３０，４０のピグ受け面３４ｂ，４６２ｂに当接して第２副通路３４ａ，４６２ｃを封鎖する円柱状の第１シール部９１と、塗料ホース５０の内壁面に密着する算盤玉状の第２シール部９２とを有する。
【００２８】
第１シール部９１は、ピグ９０の両端面から構成され、その円形状の縁部がピグ受け面３４ｂ，４６２ｂにそれぞれ密着することで、第２副通路３４ａ，４６２ｃを封鎖する。
【００２９】
これに対して第２シール部９２は、ピグ９０において拡径した部位から構成されている。この第２シール部９２の外径Ｄ１は、塗料ホース５０の内径Ｄ２（図２参照）と実質的に同一か僅かに大径とされ（Ｄ２≦Ｄ１）、ピグ９０が塗料ホース５０内を移動することで、塗料ホース５０内に残留している塗料等を第２シール部９２が掻き取るようになっている。なお、第２シール部９２の外径Ｄ１は、ピグ９０が塗料ホース５０内を円滑に移動でき、しかも第２シール部９２と塗料ホース５０の内壁との隙間から塗料が漏れないような寸法とされている。
【００３０】
本例のピグ９０においては、第１シール部９１と第２シール部９２とを異なる部位に設けることで各シール部９１，９２の磨耗が分散され、これによりピグ９０の延命化を図ることができる。
【００３１】
図２に示すように、ステーション本体３１の主通路３１ａは、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に大きな内径Ｄ３を有しており（Ｄ３＞Ｄ１）、主通路３１ａ内にピグ９０を保持したままの状態で、主通路３１ａ内に流体を流通させることが可能となっている。つまり、ピグ９０の第２シール部９２と主通路３１ａの内壁との間には流体が円滑に通過できる程度の隙間が形成されている。
【００３２】
図２に示すように、ステーション本体３１の他方の端部には、マニホールド３４が固定されており、ステーション本体３１の主通路３１ａと、マニホールド３４内に形成された第２副通路３４ａとが連通している。第２副通路３４ａの内径Ｄ４は、主通路３１ａの内径Ｄ３よりも相対的に小さく（Ｄ４＜Ｄ３）、且つ、ピグ９０の第１シール部９１の外径Ｄ７よりも相対的に小さくなっている（Ｄ４＜Ｄ７）。
【００３３】
また、塗料ホース５０を通って受け側ピグステーション３０に移動してきたピグ９０が当接して停止するためのピグ受け面３４ｂが、マニホールド３４におけるステーション本体３１側の端面により構成されている。本実施形態では、このピグ受け面３４ｂは、第２副通路３４ａの開口周囲に形成された凹状の球面形状で構成されている。
【００３４】
ピグ受け面３４ｂを球面形状とする共に、ピグ９０の第１シール部９１が円形状の縁部を有することで、ピグ受け面３４ｂに対するピグ９０の当接角度に拘らず、第２副通路３４ａを確実に封鎖することが可能となる。すなわち、球面状の内壁に対して円形の縁部はどのような角度であっても幾何学的に密着する。
【００３５】
これにより、本実施形態では、配管系内に圧力が正確に変動するため、ピグ９０に埋め込んだ磁石を用いた従来のピグ位置検出に代えて、防爆型圧力センサを用いたピグ位置検出が可能となり、塗料供給装置のコストダウンを図るとともに、装置構造を単純にすることができる。
【００３６】
図１に戻って、ステーション本体３１の他端に固定されたマニホールド３４には、洗浄液を供給可能な第１洗浄液供給用バルブ３５ａと、加圧エアーを供給可能な第１エアー供給用バルブ３５ｂと、外部に廃液するための第２ダンプ弁３５ｃとが設けられている。それぞれの弁３５ａ〜３５ｃは、図示しない制御装置からの制御信号（エアー信号）により開閉動作することが可能となっている。
【００３７】
一方、図１および図４に示すように、塗料ホース５０の他方の端部には、送り側ピグステーション４０のステーション本体４１の一方の端部が、キャップ４１ｄにより固定され、塗料ホース５０の内孔とステーション本体４１内に形成された主通路４１ａとが連通している。主通路４１ａは、ピグ９０の外径Ｄ１よりも相対的に大きな内径Ｄ５を有しており（Ｄ５＞Ｄ１）、主通路４１ａ内にピグ９０を保持したままの状態で、主通路４１ａ内に流体を流通させることが可能となっている。
【００３８】
図４に示すように、ステーション本体４１には第２センサベース４３が固定され、第２センサベース４３内に形成された通路４３ａが主通路４１ａから分岐した第１副通路４１ｂに連通している。第２センサベース４３には、感圧面４４ａが通路４３ａ内に臨むように、第２圧力センサ４４が固定されている。この第２圧力センサ４４は、既述した第１圧力センサ３３と同様に、検出結果を送信可能なように、ケーブルを介して判断装置７０に接続されている。また、図１に示すように、第２センサベース４３の通路４３ａには、外部に廃液するための第３ダンプ弁４５が接続されている。
【００３９】
図４に戻り、本実施形態では、ステーション本体４１に、例えばエアーシリンダ等から構成されるストッパ４２が固定され、ステーション本体４１の側面に形成された貫通孔４１ｃを介して、ストッパピン４２ａが主通路４１ａ内に進退移動させることが可能となっている。このストッパピン４２ａが主通路４１ａ内に進出するとピグ９０の移動が遮られる一方で、ストッパピン４２ａが主通路４１ａから退出すると、ピグ９０の移動が可能となる。
【００４０】
また、ステーション本体４１の他方の端部には、ピグ９０を送り側ピグステーション４０内から取り出すための着脱部４６が固定されている。この着脱部４６は、同図に示すように、ステーション本体４１に固定された第１着脱部材４６１と、サブカラーチェンジバルブユニット４７（以下、サブＣＣＶ４７と称する。）の端部に固定された第２着脱部材４６２と、これら第１着脱部材４６１と第２着脱部材４６２とを連結するためのクランプ４６３とから構成されている。
【００４１】
第１着脱部材４６１は、フランジ部４６１ａを有する円盤形状とされ、ステーション本体４１の主通路４１ａと同一の内径Ｄ５を有する通路４６１ｂがその中心に形成されている。この第１着脱部材４６ａは、主通路４１ａと通路４６１ｂとが連通するように、ステーション本体４１に固定されている。
【００４２】
同様に、第２着脱部材４６２もフランジ部４６２ａを有する円盤形状とされ、その中心に第２副通路４６２ｃが形成されている。この第２副通路４６２ｃの内径Ｄ６は、主通路４１ａの内径Ｄ５よりも相対的に小さく（Ｄ６＜Ｄ５）、且つ、ピグ９０の第１シール部９１の外径Ｄ７よりも相対的に小さくなっている（Ｄ６＜Ｄ７）。
【００４３】
また、塗料ホース５０を通って送り側ピグステーション４０に移動してきたピグ９０が当接して停止するためのピグ受け面４６２ｂが、第２着脱部材４６２において第１着脱部材４６１と対向する端面により構成されている。本実施形態では、このピグ受け面４６２ｂは、上述したピグ受け面３４ｂと同様に、第２副通路４６２ｃの開口周囲に形成された凹状の球面形状で構成されている。
【００４４】
ピグ受け面４６２ｂを球面形状とする共に、ピグ９０の第１シール部９１が円形状の縁部を有することで、ピグ受け面４６２ｂに対するピグ９０の当接角度に拘らず、第２副通路４６２ｃを確実に封鎖することが可能となる。すなわち、球面状の内壁に対して円形の縁部はどのような角度であっても幾何学的に密着する。
【００４５】
これにより、本実施形態では、配管系内に圧力が正確に変動するため、ピグに埋め込んだ磁石を用いた従来のピグ位置検出に代えて、防爆型圧力センサを用いたピグ位置検出が可能となり、塗料供給装置のコストダウンを図るとともに、装置構造を単純にすることができる。
【００４６】
第１着脱部材４６１と第２着脱部材４６２とは、第２着脱部材４６２の位置決めピン４６２ｄを第１着脱部材４６１の位置決め穴４６１ｃに挿入して、相互に密着させた状態でそれぞれのフランジ部４６１ａ，４６２ａをクランプ４６３で挟み込むことで、ワンタッチ操作で着脱自在に連結される。なお、このように連結された状態において、第１着脱部材４６１の通路４６１ｂと、第２着脱部材４６２の第２副通路４６２ｂとが連通し、第１着脱部材４６１の通路４６１ｂの終点に、第２着脱部材４６２に形成されたピグ受け面４６２ｂが位置している。
【００４７】
図１に戻り、サブＣＣＶ４７は、着脱部４６に固定されたマニホールド４８と、塗料タンク６１から塗料が供給される第１〜第５の切替バルブ４９ａ〜４９ｅとを備えており、何れか一つの切替バルブ４９ａ〜４９ｅを選択することで、マニホールド４８内に形成された通路４８ａにその塗料が供給されるようになっている。さらに、この通路４８ａは、図４に示すように、着脱部４６の第２副通路４６２ｃに連通し、サブＣＣＶ４７から着脱部４６を介して主通路４１ａに塗料が供給される。
【００４８】
このサブＣＣＶ４７は、図１に示すように、洗浄液を供給可能な第２洗浄液供給用バルブ４９ｆと、加圧エアーを供給可能な第２エアー供給用バルブ４９ｇと、外部に廃液するための第４ダンプ弁４９ｈとをさらに備えている。それぞれの弁４９ａ〜４９ｈは、図示しない制御装置からの制御信号（エアー信号）により開閉動作する。
【００４９】
第１〜第５の切替バルブ４９ａ〜４９ｅに供給される塗料Ｐは、密閉された塗料タンク６１内にそれぞれ収容され、塗料タンク６１には第２三方弁６２の第１ポート６２１が接続されている。また、第２三方弁６２の第２ポート６２２には加圧エアー源からの加圧エアーが供給される。なお、図示を省略した加圧エアー源からのエアー配管には開閉バルブが設けられ、塗料回収の際には加圧エアー源からの加圧エアーの供給を停止する。
【００５０】
さらに、第２三方弁６２の第３ポート６２３を介して塗料タンク６１内の加圧エアーを大気開放することが可能となっている。
【００５１】
この第３ポート６２３を閉じることで、第２ポート６２２から加圧エアーが密閉された塗料タンク６１に供給され、塗料配管６３を介して第１切替バルブ４９ａに向かって塗料Ｐが圧送される。
【００５２】
これに対し、第３ポート６２３を開放するとともに加圧エアー源からの加圧エアーの供給を停止することで、それまで加圧されていた塗料タンク６１内の加圧エアーが大気開放され、塗料ホース５０から塗料タンク６１に向かって塗料を回収することが可能な状態となる。
【００５３】
なお、図１には、第１切替バルブ４９ａのみに塗料タンク６１及び第２三方弁６２が接続されているが、実際には、第２〜第５切替バルブ４９ｂ~４９ｅにもそれぞれ別の塗料Ｐｎが収容された塗料タンク６１ｎ及び第２三方弁６２ｎが接続されている。
【００５４】
また、本発明では特に限定されないが、塗料タンク６１へ送られる加圧エアーは、一般的な加圧力５ｋｇ／ｃｍ２よりも低圧である、たとえば数ｋｇ／ｃｍ２の塗装仕様にも適用することができる。
【００５５】
以上のような構成の塗料供給装置１０は、図５に示すように、例えば塗装ブースＢ内に設けられた複数の塗装ロボット４に対して１台ずつ設けられて塗装システムを構成する。塗装ロボット４の先端には、エンドエフェクタとして塗装ガン２が設けられており、塗料供給装置１０からこの塗装ガン２に各色の塗料を供給することが可能となっている。
【００５６】
なお、本発明においては上記のような塗装システムに限定されず、例えば、複数の塗装ロボット４に対して１台の塗料供給装置１０を割り当てても良い。
【００５７】
次に、本実施形態に係る塗料回収方法を、塗料供給装置１０の色替え手順に従って説明する。
【００５８】
図６は本実施形態に係る塗料回収方法を示すフローチャート、図７Ａ〜図７Ｆは図６に示す各ステップにおける塗料供給装置の状態を示すブロック図、図８Ａ及び図８Ｂはピグステーション内においてピグが受け面に当接した状態を示す図、図９は塗料回収時における押出用流体の層構造を示す断面図である。
【００５９】
まず、図７Ａに示すように、塗料供給装置１０が前色の塗料（塗料タンク６１に収容されている塗料Ｐ）を塗装ガン２に供給している状態（図６のステップＳ１０）について説明する。なお、初期状態では、ピグ９０が送り側ピグステーション４０内に位置し、ストッパ４２のストッパピン４２ａを主通路４１ａから退出させ、さらに全ての弁を閉じた状態となっている。
【００６０】
このような状態では、第２三方弁６２の第３ポート６２３は閉じられているので、第２三方弁６２の第２ポート６２２を介して塗料タンク６１内に加圧エアーが導入され、塗料タンク６１内が加圧される。この密閉された塗料タンク６１内の加圧力が塗料の吐出圧となる。
【００６１】
ここで、サブＣＣＶ４７の第１切替バルブ４９ａを開くと共に、第２ダンプ弁３５ｃを開くと、塗料タンク６１内の塗料Ｐが、マニホールド４８の通路４８ａ→第２着脱部材４６２の第２副通路４６２ｃ→第１着脱部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０を経由して、受け側ピグステーション３０に至る。この間、ピグ９０は、送り側ピグステーション４０から受け側ピグステーション３０に塗料ホース５０を介して圧送（背面から塗料Ｐで押圧）され、受け側ピグステーション３０のピグ受け面３４ｂに当接することで停止する。なお、ステップＳ１０にて第２ダンプ弁３５ｃを開くのは、塗料Ｐが流通する通路を大気開放させることで、低圧であっても塗料を円滑に圧送させるためである。
【００６２】
このピグ９０の第１シール部９１とピグ受け面３４ｂとの当接により、図８Ａに示すように、第２副通路３４ａが封鎖され、第２ダンプ弁３５ｃへの流路が自動的に遮断される。なお、本実施形態では、ピグ受け面３４ｂが球面形状となっている共に、ピグ９０の第１シール部９１が円形状の縁部を有しているので、図８Ｂに示すように、ピグ受け面３４ｂに対してピグ９０が斜めに当接しても、第２副通路３４ａを確実に封鎖することができる。
【００６３】
この際、判断装置７０は、第１圧力センサ３３により検出された圧力Ｐ１と、第２圧力センサ４４により検出された圧力Ｐ２とを比較する。これらの圧力Ｐ１，Ｐ２が実質的に同一である場合（Ｐ１＝Ｐ２）には、判断装置７０は、ピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動したものと判断する。
【００６４】
これに対し、圧力Ｐ１，Ｐ２が同一でない状態（Ｐ１≠Ｐ２）で所定時間が経過した場合には、判断装置７０は、ピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動していないものと判断し、報知装置８０はその不具合情報を報知する。
【００６５】
これは以下の理由による。すなわち、ピグ９０が塗料タンク６１から押し出された塗料Ｐに押された状態で、送り側ピグステーション４０から受け側ピグステーション３０へ向かって塗料ホース５０を移動中は、第２圧力センサ４４により検出される圧力Ｐ２が塗料圧となる一方で、第１圧力センサ３３により検出される圧力Ｐ１は大気圧となるので、塗料圧（つまり加圧エアーの圧力）を数ｋｇ／ｃｍ２にしておけば、正常にピグ９０が移動している限りＰ１＜Ｐ２となる。また、ピグ９０が正常に受け側ピグステーション３０に到着すると、第２圧力センサ４４により検出される圧力Ｐ２が塗料圧を維持する一方で、第１圧力センサ３３により検出される圧力Ｐ１も塗料圧となるのでＰ１＝Ｐ２となる。
【００６６】
このようにしてピグ９０が受け側ピグステーション３０に移動したことを検出すると、第１ダンプ弁２３を所定時間だけ大気開放する。この大気開放により、ステーション本体３１の主通路３１ａに至った塗料Ｐは、第１センサベース３２内の通路３２ａ→塗料ホース→メインＣＣＶ２０の第１三方弁２２の第２ポート２２２に至り、塗料Ｐが第１三方弁２２内に充填され、塗装準備が完了する。そして、塗料タンク６１内に収容された塗料Ｐを塗装するタイミングになると第１三方弁２２が開かれて、塗装ガン２に塗料が供給される。
【００６７】
塗装作業が終了し、異なる塗料を塗装する場合には、以下の手順に従って塗料供給装置１０の色替操作を行う。
【００６８】
まず、図６のステップＳ２０に示すように、これまで塗装を行っていた塗料を塗料タンク６１へ回収する。前色塗料の塗装完了を示す信号に基づいて、第２ダンプ弁３５ｃを閉じると共に、第２三方弁６２の第３ポート６２２を大気開放し（同時に加圧エアーの供給も停止する。）、塗料タンク６１内の加圧を解除する。
【００６９】
そして、受け側ピグステーション３０の第１洗浄液供給用バルブ３５ａ又は第１エアー供給用バルブ３５ｂを開いて、洗浄液又は加圧エアーを供給して、受け側ピグステーション３０内に位置していたピグ９０を送り側ピグステーション４０に押し戻し、塗料ホース５０内に充填されていた塗料を塗料タンク６１へ回収する。
【００７０】
このときピグ９０は、送り側ピグステーション４０のピグ受け面４６２ｂに当接することで停止する。このピグ９０の第１シール部９１とピグ受け面４６２ｂとの当接により、第２副通路４６２ｃが封鎖され、サブＣＣＶ４７への流路が自動的に遮断される。
【００７１】
この際、判断装置は、第１圧力センサ３３により検出された圧力Ｐ１と、第２圧力センサ４４により検出された圧力Ｐ２とを比較する。これらの圧力Ｐ１，Ｐ２が実質的に同一である場合（Ｐ１＝Ｐ２）には、判断装置７０は、ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動したものと判断し、例えば、報知装置８０がモニタ等にピグ９０の位置を表示する。
【００７２】
これに対し、圧力Ｐ１，Ｐ２が同一でない状態（Ｐ１≠Ｐ２）で所定時間が経過した場合には、判断装置７０は、ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動していないものと判断し、報知装置８０は、モニタ等を介してその不具合情報を報知する。
【００７３】
これは以下の理由による。すなわち、ピグ９０が洗浄液または加圧エアーに押された状態で、受け側ピグステーション３０から送り側ピグステーション４０へ向かって塗料ホース５０を移動中は、第１圧力センサ３３により検出される圧力Ｐ１は洗浄液または加圧エアーの圧力となる一方で、第２圧力センサ４４により検出される圧力Ｐ２は残留塗料の圧力、すなわち大気圧となるので、洗浄液または加圧エアーの圧力を大気圧以上にしておけば、正常にピグ９０が移動している限りＰ１＞Ｐ２となる。また、ピグ９０が正常に送り側ピグステーション４０に到着すると、第１圧力センサ３３により検出される圧力Ｐ１は洗浄液または加圧エアー圧を維持する一方で、第２圧力センサ４４により検出される圧力Ｐ２も洗浄液または加圧エアー圧となるのでＰ１＝Ｐ２となる。
【００７４】
なお、第１洗浄液供給用バルブ３５ａを介して供給される洗浄液としては、塗料が有機溶剤系塗料である場合にはシンナーを用いることができ、塗料が水系塗料である場合には水を用いることができる。
【００７５】
また、上述の実施形態では、ピグ９０を介して塗料Ｐを押し戻すに当たり、第１洗浄液供給用バルブ３５ａ又は第１エアー供給用バルブ３５ｂから供給される洗浄液又はエアーを押出用流体として利用するように説明したが、本発明においては特に限定されず、以下のような押出用流体１００を用いても良い。
【００７６】
例えば、図９に示すように、ピグ９０を介して塗料ホース５０内に充填されている塗料Ｐを塗料タンク６１へ押し戻す（回収する）ための押出用流体１００は、空気から構成される第１の層１０１と、溶剤から構成される第２の層１０２と、から構成されており、第２の層１０２とピグ９０との間に第１の層１０１が介在している。第１エアー供給用バルブ３５ｂから加圧エアーを供給して第１の層１０１を形成し、次いで、第１洗浄液供給用バルブ３５ａから洗浄液を供給して第２の層１０２を形成することで、この押出用流体１００を構成することができる。塗料ホース５０内における第１の層１０１の軸方向に沿った長さＬは、塗料ホース５０の内径や長さに応じて、１０〜３０ｍｍ程度であることが好ましい。なお、第１の層１０１を、塗料に含まれる溶剤や希釈溶剤で構成しても良い。
【００７７】
押出用流体１００の第１の層１０１により、塗料に洗浄液が混入するのを防止して、塗料の品質の安定化を図ることができる。また、押出用流体１００の第２の層１０２により、塗料回収時の押出用流体１００の圧縮量を小さくすることができ、安定して装置を稼動させることができる。
【００７８】
ピグ９０が送り側ピグステーション４０に移動したことを検出したら、図７Ｂに示すように、第３ダンプ弁４５を開くと共に、第１洗浄液供給用バルブ３５ａを開いて洗浄液を供給する（図６のステップＳ３０）。これにより、マニホールド３４内の第２副通路３４ａ→ステーション本体３１内の主通路３１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体４１内の主通路４１ａ→第２センサベース４３内の通路４３ａに至る経路が洗浄される。
【００７９】
また、このステップＳ３０の際、ステーション本体４１の主通路３１ａ内にピグ９０が保持されたままの状態となっているので、ピグ９０において主として受け側ピグステーション３０側の先端部（同図の右側）が洗浄される。また、第２センサベース４３の通路４３ａ内も洗浄液が通過するので、第２圧力センサ４４の感圧面４４ａが洗浄される。
【００８０】
次に、図７Ｃに示すように、ストッパ４２を作動させて、ストッパピン４２ａを主通路４１ａ内に進出させると共に、第１洗浄液供給用バルブ３５ａを閉じ、この状態で、第２洗浄液供給用バルブ４９ｆを開いて洗浄液を供給する（図６のステップＳ４０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２着脱部材４６２の第２副通路４６２ｃ→第１着脱部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→第２センサベース４３の通路４３ａに至る経路が、洗浄液により洗浄される。また、このステップＳ４０の際、受け側ピグステーション３０側へのピグ９０の移動がストッパ４２により規制されているので、主としてピグ９０の後端部（同図の左側）が洗浄される。
【００８１】
なお、第２洗浄液供給用バルブ４９ｆを介して供給される洗浄液としては、塗料が有機溶剤系塗料である場合にはシンナーを用いることができ、塗料が水系塗料である場合には水を用いることができる。
【００８２】
次に、図７Ｄに示すように、第３ダンプ弁４５を閉じると共に、第１ダンプ弁２３を開き、この状態で、第２洗浄液供給用バルブ４９ｆを開いて洗浄液を供給する（図６のステップＳ５０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２着脱部材４６２の第２副通路４６２ｃ→第１着脱部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体３１の主通路３１ａ→第１センサベース３３の通路３３ａ→第１三方弁２２に至る流路が洗浄液により洗浄される。
【００８３】
この際、ピグ９０は、ストッパ４２により送り側ピグステーション４０の主通路４１ａ内に保持されていると共に、その外径Ｄ１が主通路４１ａの内径Ｄ５よりも相対的に小さくなっており、ピグ９０の周囲を洗浄液が通過するため、ピグ９０の洗浄がより確実なものとなる。
【００８４】
次に、図７Ｅに示すように、第１ダンプ弁２３を閉じると共に、第２ダンプ弁３５ｃを開き、この状態で、第２洗浄液供給用バルブ４９ｆを開いて洗浄液を供給する（図６のステップＳ６０）。これにより、サブＣＣＶ４７のマニホールド４８の通路４８ａ→第２着脱部材４６２の第２副通路４６２ｃ→第１着脱部材４６１の通路４６１ｂ→ステーション本体４１の主通路４１ａ→塗料ホース５０→ステーション本体３１の主通路３１ａ→マニホールド３４の第２副通路３４ａに至る経路が洗浄液により洗浄される。
【００８５】
次に、図７Ｆに示すように、第２ダンプ弁３５ｃ、第２洗浄液供給用バルブ４９ｆを閉じると共に、第４ダンプ弁４９ｈ及び第１エアー供給用バルブ３５ｂを開いてエアーを供給する（図６のステップＳ７０）。これにより、流路内に残留していた洗浄液が第４ダンプ弁４９ｈから廃棄されると同時に、ストッパ４２により規制されているピグ９０が、送り側ピグステーション４０のピグ受け面４６２ｂに向かって移動する。次いで、第４ダンプ弁４９ｈ及び第１のエアー供給用バルブ３５ｂを閉じると共に、ストッパピン４２ａを主通路４１ａから退出させることで、塗料供給装置１０が初期状態に復帰したこととなる。
【００８６】
以上のステップＳ２０〜Ｓ７０までの作業を経ることで色替作業が完了し、塗料供給装置１０に次色の塗料を充填することが可能な状態となる。
【００８７】
以上のように本実施形態では、受け側ピグステーション３０においては、ピグ９０がピグ受け面３４ｂに当接することで、塗装ガン２につながっていない第２副通路３４ａを封鎖し、ピグ９０を主通路３１ａ内に保持したままの状態で、ピグ９０に封鎖されていない第１副通路３１ｂを使って塗装ガン２に塗料を供給することができる。
【００８８】
また、送り側ピグステーション４０においては、ピグ９０がピグ受け面４６２ｂに当接することで、塗料タンク６１につながっている第２副通路４６２ｃをピグ９０により封鎖し、そのピグ９０を主通路４１ａ内に保持したままの状態で、ピグ９０に封鎖されていない第１副通路４１ｂを使って塗料ホース５０内を洗浄することができる。
【００８９】
従って、塗料ホース５０やピグステーション３０，４０の洗浄時や塗料供給時にピグ９０を塗料ホース５０やピグステーション３０，４０から退避させるための専用の配管を必要とせず、塗料供給装置１０の小型化を図ると共に、色替えに要する時間の短縮化を図ることができる。
【００９０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００９１】
例えば、上述の実施形態では、送り側ピグステーション４０内にピグ９０を保持した状態でそのピグ９０を洗浄するように説明したが、本発明においては特にこれに限定されず、受け側ピグステーション３０にピグ９０の移動を規制するストッパを設けて、受け側ピグステーション３０内にピグ９０を保持した状態でそのピグ９０を洗浄しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態に係る塗料供給装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塗料供給装置の受け側ピグステーションを示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係るピグを示す側面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係るピグを示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る塗料供給装置の送り側ピグステーションを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る塗装システムを示す概略平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る塗料回収方法を示すフローチャートである。
【図７Ａ】前色塗料を塗装している状態（塗装ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図７Ｂ】前色塗料を回収した後に、塗料供給装置内を洗浄している状態（回収ステップ及び第１の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図７Ｃ】塗料供給装置内を洗浄している状態（第２の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図７Ｄ】塗料供給装置内を洗浄している状態（第３の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図７Ｅ】塗料供給装置内を洗浄している状態（第４の洗浄ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図７Ｆ】ピグを原点位置に復帰させている状態（復帰ステップ）の塗料供給装置を示すブロック図である。
【図８Ａ】ピグステーション内においてピグが受け面に当接した状態を示す概略図である。
【図８Ｂ】ピグステーション内においてピグが受け面に斜めに当接した状態を示す概略断面図である。
【図９】塗料回収時における押出用流体の層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…塗料回収装置
２０…メインＣＣＶ
３０…受け側ピグステーション
３１…ステーション本体
３１ａ…主通路
３１ｂ…第１副通路
３２…第１センサベース
３３…第１圧力センサ
３４…マニホールド
３４ａ…第２副通路
３４ｂ…ピグ受け面
４０…送り側ピグステーション
４１…ステーション本体
４１ａ…主通路
４１ｂ…第１副通路
４２…ストッパ
４３…第２センサベース
４４…第２圧力センサ
４６…着脱部
４６２ｂ…ピグ受け面
４６２ｃ…第２副通路
４７…サブＣＣＶ
５０…塗料ホース
６１…塗料タンク
６２…第２三方弁
９０…ピグ
【図１】
2008212801.tif 000003
【図２】
2008212801.tif 000004
【図３Ａ】
2008212801.tif 000005
【図３Ｂ】
2008212801.tif 000006
【図４】
2008212801.tif 000007
【図５】
2008212801.tif 000008
【図６】
2008212801.tif 000009
【図７Ａ】
2008212801.tif 000010
【図７Ｂ】
2008212801.tif 000011
【図７Ｃ】
2008212801.tif 000012
【図７Ｄ】
2008212801.tif 000013
【図７Ｅ】
2008212801.tif 000014
【図７Ｆ】
2008212801.tif 000015
【図８Ａ】
2008212801.tif 000016
【図８Ｂ】
2008212801.tif 000017
【図９】
2008212801.tif 000018