(57)【要約】【課題】塗装機と把持機構とが一体となった塗装ロボットを具備し、塗料カートリッジ及び被塗板の交換装着及び塗装が自動で出来る塗装装置及び塗装方法を提供する。【解決手段】塗料カートリッジを着脱可能な塗装機と、塗料カートリッジ及び被塗板を把持可能な把持機構とを備えた塗装ロボットと、被塗板を設置する塗装台とを具備する塗装装置であって、前記把持機構は、塗料カートリッジを把持し塗装機に装着し、取り外し可能なチャックと、被塗板及び／又は塗装後の塗板をその非塗装面を吸着／脱着して搬送可能な吸着パッドとを備え、前記塗装ロボットは、塗装条件及び把持機構を制御可能であることを特徴とする塗装装置。【選択図】図１
2008296065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料カートリッジを着脱可能な塗装機と、塗料カートリッジ及び被塗板を把持可能な把持機構とを備えた塗装ロボットと、被塗板を設置する塗装台とを具備する塗装装置であって、
前記把持機構は、塗料カートリッジを把持し塗装機に装着し、取り外し可能なチャックと、被塗板及び／又は塗装後の塗板をその非塗装面を吸着／脱着して搬送可能な吸着パッドとを備え、
前記塗装ロボットは、塗装条件及び把持機構を制御可能である
ことを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
塗料カートリッジを収納するストッカーと、必要に応じて塗料カートリッジを塗装機に装着可能とする塗装カートリッジの一時置場とを具備する請求項１記載の塗装装置。
【請求項３】
被塗板を収納するストッカーと、塗装後の塗板を収納するストッカーとを具備する請求項１記載の塗装装置。
【請求項４】
塗料カートリッジを着脱可能な塗装機と、チャックと吸着パッドを備えた把持機構とを具備し、塗装条件及び把持機構を制御可能である塗装ロボットが、塗装台に設置された被塗板を塗装する塗装方法であって、
把持機構のチャックが塗料カートリッジを把持して塗装機に装着及び取り外し、把持機構の吸着パッドが被塗板の非塗装面を吸着／脱着して被塗板を塗装台に設置し、塗装後の塗板の非塗装面を吸着／脱着して塗装台から搬送することを特徴とする塗装方法。
【請求項５】
選択する塗料カートリッジごとに塗装条件を変更可能である請求項４記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装機と把持機構とが一体となった塗装ロボットを具備し、塗料カートリッジ及び被塗板の交換装着及び塗装が自動で出来る塗装装置及び塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測色データから塗料配合を求めるＣＣＭ（コンピュータカラーマッチング）のための調色データベース構築や、小口調色作業等における経過板の作成、さらには塗料製造業等の出荷検査業務などにおいて、多色又は多品種の塗料による膨大な数の塗り板を作成し、測色や塗装評価を行っている。このように、種類や色が異なる塗料を用いて塗装する場合には、塗料交換時に残留する塗料が問題となるため、塗装ガンに塗料カートリッジを着脱自在に装着することにより、残留塗料を低減した塗装装置が種々提案されているが、カートリッジ式塗装装置は塗料の交換時に塗装ガン本体の洗浄作業が必要であった。
【０００３】
そこで上記問題を解決すべく本出願人は、特許文献１において、塗料カートリッジの塗料吐出ノズルの先端が塗装ガンの塗料吐出口に略一致するように塗料カートリッジを塗装ガンに着脱自在に装着することによって、塗料カートリッジの交換時における洗浄作業を不要にすることができる塗装装置及び塗装方法を提案した。
【０００４】
上記手法によって、多数の塗り板作成を連続的に行うことができ、また容易に色替えも可能となったが、塗り板の置き換えや２コート塗装、３コート塗装等の複層膜形成時のセッティング時間測定などは人の手によって行う必要があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６６５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記不具合を解消し、塗装機と把持機構とが一体となった塗装ロボットを具備し、塗料カートリッジ及び被塗板の交換装着及び塗装が自動で出来る塗装装置及び塗装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、塗料カートリッジを着脱可能な塗装機と、塗料カートリッジ及び被塗板を把持可能な把持機構とを備えた塗装ロボットと、被塗板を設置する塗装台とを具備する塗装装置であって、前記把持機構は、塗料カートリッジを把持し塗装機に装着し、取り外し可能なチャックと、被塗板及び／又は塗装後の塗板をその非塗装面を吸着／脱着して搬送可能な吸着パッドとを備え、前記塗装ロボットは、塗装条件及び把持機構を制御可能であることを特徴とする塗装装置、
さらには、塗料カートリッジを着脱可能な塗装機と、チャックと吸着パッドと備えた把持機構とを具備し、塗装条件及び把持機構を制御可能である塗装ロボットが、塗装台に設置された被塗板を塗装する塗装方法であって、把持機構のチャックが塗料カートリッジを把持して塗装機に装着及び取り外し、把持機構の吸着パッドが被塗板の非塗装面を吸着／脱着して被塗板を塗装台に設置し、塗装後の塗板の非塗装面を吸着／脱着して塗装台から搬送することを特徴とする塗装方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、塗装機と把持機構とが一体となった塗装ロボットを用いるので、塗料カートリッジ及び被塗板の交換装着及び塗装が省スペースで自動化、無人化することができる。従って本発明の塗装装置及び塗装方法は、塗料やインク製造業等の調色データベース作成や出荷検査業務、小口調色作業等の色替え塗装など、多数色或いは多品種の塗料やインクによる膨大な数の塗り板を作成し、測色や評価試験などに供する用途に非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本願発明の実施形態をさらに詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる塗装装置の構成を示す概略図であり、図２は本発明で使用する塗装機と把持機構とを備えた塗装ロボットの一例を示す説明図である。
【００１０】
図１において１は塗装機を具備する塗装ロボットを、２は塗装台を、３は塗料カートリッジを収納するストッカーを、４は塗料カートリッジを塗装機に装着可能とする塗装カートリッジの一時置場を、５は被塗板を収納するストッカーを、６は塗装後の塗板を収納するストッカーを、それぞれ示す。
【００１１】
塗装ロボット１は、図２に示すように、塗料カートリッジを着脱可能な塗装機７と、塗料カートリッジを把持可能なチャック８及び被塗板や塗装後の塗板の非塗装面を吸着／脱着してこれらを搬送可能な吸着パッド９とからなる把持機構とを備え、これら塗装機及び把持機構の移動を可能にするアーム部１０を備えており、さらに塗装ロボット１は塗装条件及び把持機構を制御する制御部（図示せず）を備えている。
【００１２】
塗装機７は、塗料カートリッジ１１の装着口１２と、塗料カートリッジ１１内の塗料を押し出す塗料押出機構（又は加圧機構）１３と、押し出される塗料の霧化機構とを備えている。塗装は、装着された塗料カートリッジ上部からエアー配管を解してクイックコネクタに取り付けた加圧吸引装置から加圧空気を供給し、ペイントノズル先端より塗料を噴出することによって行われる。前記特許文献１に記載の通り、塗料はその噴出と同時に、霧化気体排出口から噴出する圧縮空気と混合されて霧状になり、被塗装面に吹き付けられる。
【００１３】
本発明においては塗装機として、上記エアスプレー塗装機だけでなく回転ベル塗装機なども使用することができ、選択する塗装機に最適な形態の塗料カートリッジや霧化機構などを採用することができる。
【００１４】
塗料カートリッジ１１は、図２に示すように、それぞれカートリッジストッカー３に収納され、チャック８によってカートリッジストッカー３から取り出される。塗料カートリッジ１１は、加圧機構によって塗料１４を排出可能な機構を有するものであり、塗料１４を収容するシリンダ状の容器本体１５と、容器本体１５の頂部に取り付けられ加圧気体供給口１６を備えたキャップ１７と、容器本体１５の底部から延びる塗料吐出ノズル１８と、容器本体１５の内周面に沿って摺動可能な可動栓１９とを備えている。キャップ１７は容器本体１５に対し着脱可能であり、加圧気体供給口１６から圧縮空気を送り込むことにより可動栓１９が下方に押圧され、容器本体１５内の塗料１４を塗料吐出ノズル１８から押し出すことができる。塗料カートリッジ１１に設けられた可動栓１９は必ずしも必要ではなく、可動栓１９を有しない構成にすることも可能である。この場合、容器本体１５に収容された塗料の流出を防ぐため、キャップ１７に逆止弁（図示せず）を取り付けることが望ましい。
【００１５】
チャック８は２本の爪状のフィンガを有し、エアによるスライド機構で開閉するものであり、制御部によってその開閉が制御される。チャック８によってカートリッジストッカー３から取り出された塗料カートリッジ１１は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、塗装カートリッジの一時置場４の掛け口２０にキャップ１７を引っ掛けるようにして一旦置かれる。次いで図３（ｄ）〜（ｅ）に示すように、塗装機７が一時置場４に置かれた塗料カートリッジ１１の下に移動し、装着口１２から塗料カートリッジ１１の容器本体１５を掬い上げるように収納し、クイックコネクタにて固定する。収納された塗料カートリッジ１１は、そのキャップ１７が塗料押出機構（又は加圧機構）１３によって上述の通り塗装機７に塗装可能な状態に装着される。塗装完了後は塗料押出機構（又は加圧機構）１３が取り外され、キャップ１７を一時置場４の掛け口２０に引っ掛けて塗装機７が下に移動することで塗料カートリッジを取り外し、チャック８によってカートリッジストッカー３へと戻す。尚、カートリッジストッカー３の形状によっては、一時置場４を用いなくとも、カートリッジストッカー３に置いた塗料カートリッジ１１を直接塗装機７の装着口１２に収納することも可能である。チャック８は、被塗板２１を収納するストッカー５から被塗板２１を把持して塗装台に設置することも可能である。
【００１６】
吸着パッド９も被塗板２１を収納するストッカー５から被塗板２１の非塗装面を吸着／脱着して搬送し塗装台に設置することが可能である。どちらを使用するかはストッカー及び塗装台の形状によって決めることができる。吸着パッド９を用いた一例を図４に示す。
【００１７】
吸着パッド９は、被塗板２１や塗装後の塗板の非塗装面を吸着／脱着可能とする吸着部位２２とこれを支持する部位２３とからなり、真空ユニットの供給弁・破壊弁の動作により吸着パッドの吸引／押出しの切り替えを行なって吸着／脱着するものであり、制御部によってその吸着／脱着が制御される。吸着パッド９によって被塗板２１を収納するストッカー５から被塗板２１の非塗装面を吸着／脱着して搬送し、例えば塗装台２の被塗板設置部位２４（一部空いている）に被塗板の非塗装面が一部露出可能となるように設置することができる。吸着パッド９には塗装時のダスト付着を防止するためのカバーを装着可能である。塗装後の塗板は、また吸着パッド９によって非塗装面を吸着／脱着して塗板をストッカーへと搬送され収納される。
【００１８】
前記塗装台２は網状とすることができ、また被塗板の設置部位が一部空いて被塗板の非塗装面が一部露出可能となる形状とするだけでなく、図５（ｆ）に示すように、前記塗装台の端部に囲い部２５を設ける等して、被塗板２１の塗装面が水平塗装又は傾斜塗装可能となるよう被塗板を設置可能とすることもできる。
【００１９】
さらに被塗板や塗装後の塗板の被塗装面側に吸着パッド９が入ればよいので塗装台２として、図５（ｇ）に示すようにマグネット台２６を利用して塗装台とすることもできる。吸着パッドがＯＮした場合にはマグネット台より強く被塗板に吸着し、吸着パッドがＯＦＦした場合にはマグネットにより被塗板が固定されるように制御することが可能である。この場合、被塗板の材質がポリオレフィン素材等の場合にはブリキ板等を台紙として貼り付けておけばよい。
【００２０】
塗装ロボット１による塗装条件及び把持機構は制御部によって制御され、選択する塗料カートリッジごとに塗装条件を設定変更可能である。またベースコート及びクリヤーコートによる２コート塗装や３コート塗装等の複層膜形成時のセッティング時間の自動設定も可能である。またこれら複層塗膜形成時の塗装では作業時間の短縮のため、例えばベースコート塗装後のセッティング時間を利用して、次の被塗板にベースコート塗装をし、次いで前の塗板のクリヤーコート塗装を行うなどの制御も可能である。
【００２１】
塗装条件は通常、塗装ガンがエアスプレーの場合には、霧化エア圧、パターンエア圧、吐出エア圧、運行速度、塗り重ねパターン、塗装距離、インターバル時間などから選ばれ、塗装ガンが回転ベルの場合には、ベル回転数、シェービングエアー量、運行速度、パターン幅、塗り重ねパターン、塗装距離、インターバル時間などから選ばれる。
【００２２】
本発明の塗装装置は、さらに自動排出型の乾燥機と連動させれば焼き付け工程までの自動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる塗装装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明で使用する塗装機と把持機構とを備えた塗装ロボットの一例を示す説明図である。
【図３】塗装機への塗料カートリッジ装着の説明図である。
【図４】被塗板の把持説明図である。
【図５】塗装台の事例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  塗装ロボット
２  塗装台
３  塗料カートリッジ収納ストッカー
４  塗料カートリッジ一時置場
５  被塗板を収納するストッカー
６  塗装後の塗板を収納するストッカー
７  塗装機
８  チャック
９  吸着パッド
１１  塗料カートリッジ
【図１】
2008296065.tif 000003
【図２】
2008296065.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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