(57)【要約】【課題】カートリッジを塗装装置または塗料充填手段に対して取付け、取外しするときの摩耗を防止し、耐久性を向上する。【解決手段】取付部材４２と把持部材４６を別個とし、取付部材４２の把持部材取付体４４と把持部材４６の当接部材４７との間には両者を位置合せ状態で吸着する位置合せ装置４９を設け、把持部材取付体４４には位置合せ装置４９に抗して把持部材取付体４４と当接部材４７とを離間させるエア供給通路５２を設けている。従って、エア供給通路５２からの圧縮エアで把持部材取付体４４と当接部材４７とを離間させることで把持部材４６は自由に動かすことができる。これにより、例えば塗料充填装置３３に対しカートリッジ２１を取付けるときに、カートリッジ把持装置４１の位置ずれを許容し、フィードチューブ２３、フィードチューブ挿通孔３６等が摩耗するのを防止することができる。【選択図】　　　　図４
2004105803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装作業機に取付けられ各色毎に別個のカートリッジを交換しつつ塗装を行なう塗装装置と、カートリッジ把持手段でカートリッジを把持しながらカートリッジ移動手段により該塗装装置と塗料充填手段との間で空カートリッジと塗料が充填された充填済みカートリッジとの交換を行なうカートリッジ交換装置とを備えた自動塗装装置において、
前記カートリッジ交換装置のカートリッジ把持手段は、前記カートリッジ移動手段側に取付けられ下側が把持部材取付面となった取付部材と、該取付部材の下側に位置して把持部材取付面に対面する当接面を有し前記カートリッジを把持する把持爪が設けられた把持部材と、前記取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間に設けられ永久磁石により前記取付部材に対して把持部材を位置合せ状態で吸着する位置合せ装置と、前記取付部材に設けられ取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面と間に圧縮エアを供給することにより該位置合せ装置の磁力に抗して把持部材と取付部材との間を離間させるエア供給手段とによって構成したことを特徴とする自動塗装装置。
【請求項２】
前記取付部材には、該取付部材に対して前記把持部材が離間している状態で該把持部材が脱落するのを防止するストッパを設けてなる請求項１に記載の自動塗装装置。
【請求項３】
前記位置合せ装置は、前記取付部材の把持部材取付面に永久磁石が配置された第１の磁石と、該第１の磁石に対面して前記把持部材の当接面に配置され該第１の磁石とは磁極が異なる第２の磁石とによって構成してなる請求項１または２に記載の自動塗装装置。
【請求項４】
前記第１の磁石は取付部材の把持部材取付面に複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第１の磁石群により形成し、前記第２の磁石は該第１の磁石群に対面する位置で前記把持部材の当接面に設けられ複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第２の磁石群により形成し、かつ前記第１の磁石群と第２の磁石群とは対面する位置の永久磁石の磁極が異なるように配設してなる請求項３に記載の自動塗装装置。
【請求項５】
前記エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ中央部に開口して設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の自動塗装装置。
【請求項６】
前記エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ全面に亘り複数箇所に開口して設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の自動塗装装置。
【請求項７】
前記取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間には、前記位置合せ装置によって吸着された状態で圧縮エアが流通するエア流通空間を形成してなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の自動塗装装置。
【請求項８】
前記取付部材には、前記カートリッジを着脱するときの衝撃を緩和する緩衝手段を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の自動塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各色毎のカートリッジを塗装装置に交換可能に取付けながら順次塗装作業を行なうのに用いて好適な自動塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装装置としては、回転霧化頭型塗装機、液圧霧化型塗装機、エア霧化型塗装機を備えたものがある。また、昨今では、塗装装置に対し色替作業時に廃棄される塗料と溶剤の量を削減すること、多くの塗色に対応できること等が望まれている。
【０００３】
そこで、廃棄塗料、溶剤の削減、塗色の増大に対応することができる塗装装置としては、カートリッジを用いた自動塗装装置が知られている（例えば特開２０００−１７６３３３号公報、特開２０００−１７６３２８号公報、特開平１１−２６２６９９号公報等）。この自動塗装装置は、塗装用ロボット等の塗装作業機に取付けられ、各色毎に別個のカートリッジを交換しつつ塗装を行なう塗装装置と、該塗装装置との間で空カートリッジと塗料が充填された充填済みカートリッジとの交換を行なうカートリッジ交換装置とを備えている。
【０００４】
また、カートリッジは、塗料を収容するために軸方向に伸びる中空容器として形成されたボンベと、該ボンベから軸方向に伸び、塗装装置の塗装機に向け塗料を吐出するフィードチューブと、前記ボンベ内に設けられた可動隔壁等によって大略構成されている。
【０００５】
さらに、カートリッジ交換装置は、各色毎のカートリッジを別個に支持し、当該カートリッジに対応する塗料を充填する各色毎の塗料充填手段と、該塗料充填手段の上方位置に配設され、前記カートリッジを移動するカートリッジ移動手段と、該カートリッジ移動手段に設けられ、前記塗装装置と前記塗料充填手段との間で前記カートリッジを把持するカートリッジ把持手段とによって大略構成されている。
【０００６】
このように構成された自動塗装装置では、塗装装置に対し塗料が充填されたカートリッジを取付け、この状態でカートリッジから塗装装置の塗装機に塗料を供給することにより、該塗装機は被塗物に向け塗料を噴霧する。このときには、塗装作業機を作動させ、塗装装置を被塗物の形状に沿って移動し、被塗物の塗装を行なう。
【０００７】
また、カートリッジを交換する場合には、塗装作業機は、塗装装置に取付けられたカートリッジを、カートリッジ交換装置によるカートリッジの交換位置に配置する。そして、カートリッジ交換装置は、カートリッジ移動手段によってカートリッジ把持手段を移動しつつ、該カートリッジ把持手段を作動させ、塗装装置に取付けられている使用済みの空カートリッジを取外し、取外した空カートリッジを塗料充填手段に戻す。また、カートリッジ交換装置は、カートリッジ把持手段によって塗料が充填された充填済みカートリッジを塗料充填手段から取出し、取出した充填済みカートリッジを塗装装置に取付ける。
【０００８】
このときに、カートリッジ移動手段は、カートリッジ把持手段によって把持している充填済みカートリッジを塗装装置に対して取付けるとき、または塗装装置から取外した空カートリッジを塗料充填手段に対して取付けるときに、カートリッジのフィードチューブがフィードチューブ挿通孔に対して同一軸線上となる位置に位置決めし、フィードチューブの先端側からフィードチューブ挿通孔に挿入して取付ける。
【０００９】
ここで、フィードチューブと該フィードチューブが挿入されるフィードチューブ挿通孔には、該フィードチューブをフィードチューブ挿通孔に挿入したときに、該フィードチューブがフィードチューブ挿通孔に対して同一軸線上に位置するように案内するテーパ面を設けている。
【００１０】
これにより、カートリッジを塗装装置または塗料充填手段に取付けるときに、フィードチューブ挿通孔に対しカートリッジ把持手段、カートリッジの位置が多少ずれている場合でも、該カートリッジは、フィードチューブ挿通孔の奥まで挿着されてテーパ面が合致したときには、該フィードチューブ挿通孔と同一軸線上に正確に取付けることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による自動塗装装置は、塗装装置または塗料充填手段のカートリッジ挿通孔とカートリッジのフィードチューブとに互いに合致するテーパ面を設けることにより、このテーパ面は、カートリッジを塗装装置または塗料充填手段に対し正確な位置に取付けることができる。
【００１２】
しかし、前述したテーパ面は、カートリッジのフィードチューブをフィードチューブ挿通孔に完全に挿入したときに、両者を同一軸線上に配置するものである。このため、カートリッジを把持するカートリッジ把持手段がフィードチューブ挿通孔の真上位置から横方向に位置ずれしていたり、カートリッジがフィードチューブ挿通孔に対し斜めに傾いている状態では、カートリッジの着脱作業を行なうと、例えばフィードチューブを挿入するときに該フィードチューブがフィードチューブ挿通孔の内面に押付けられて摩耗を生じ、これらの寿命が短くなってしまうという問題がある。
【００１３】
さらに、カートリッジ把持手段には、カートリッジのあらゆる方向の位置ずれを許容するものとして、復元性を有するゴム部材等を設けたものがある。しかし、ゴム部材は、カートリッジ移動手段によりカートリッジ把持手段を移動（加速、減速）したときに、弾性変形して振動を生じてしまうから、かえって位置精度が悪くなるという問題がある。
【００１４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カートリッジを塗装装置または塗料充填手段に対して取付け、取外しするときの摩耗を防止し、耐久性を向上することができるようにした自動塗装装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による自動塗装装置は、塗装作業機に取付けられ各色毎に別個のカートリッジを交換しつつ塗装を行なう塗装装置と、カートリッジ把持手段でカートリッジを把持しながらカートリッジ移動手段により該塗装装置と塗料充填手段との間で空カートリッジと塗料が充填された充填済みカートリッジとの交換を行なうカートリッジ交換装置とを備えている。
【００１６】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、カートリッジ交換装置のカートリッジ把持手段は、カートリッジ移動手段側に取付けられ下側が把持部材取付面となった取付部材と、該取付部材の下側に位置して把持部材取付面に対面する当接面を有しカートリッジを把持する把持爪が設けられた把持部材と、前記取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間に設けられ永久磁石により前記取付部材に対して把持部材を位置合せ状態で吸着する位置合せ装置と、前記取付部材に設けられ取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面と間に圧縮エアを供給することにより該位置合せ装置の磁力に抗して把持部材と取付部材との間を離間させるエア供給手段とによって構成したことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを取付けるときには、カートリッジ把持手段の把持部材でカートリッジを把持した状態で、エア供給手段から取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面と間に圧縮エアを供給し、位置合せ装置の磁力に抗して把持部材と取付部材との間を離間させる。この状態では、把持部材は、カートリッジ移動手段側の取付部材に対して浮いた状態になるから、カートリッジの取付方向に対して任意の方向、例えば横方向に該カートリッジを動かし、またカートリッジを取付方向に対して斜めに傾け、さらに回転方向に動かすこともできる。
【００１８】
従って、カートリッジが塗装装置または塗料充填手段に対し位置ずれしたり、斜めに傾いている場合でも、塗装装置または塗料充填手段に取付けるときには、カートリッジ把持手段は、カートリッジが塗装装置または塗料充填手段に軽く接触しただけで、該カートリッジの位置ずれ、傾きを修正しながら取付けることができ、摩耗による損傷を防止することができる。
【００１９】
一方、塗装装置または塗料充填手段からカートリッジを取外すときには、把持部材によりカートリッジを把持する前に、エア供給手段は、圧縮エアを供給して取付部材と把持部材と間を離間させ、カートリッジを横方向等に自由に動くようにする。
【００２０】
この状態で、カートリッジ把持手段の把持部材によりカートリッジを把持すると、該カートリッジ把持手段が塗装装置または塗料充填手段に取付けられたカートリッジに対し位置ずれしている場合には、把持部材は、カートリッジに合わせて位置を修正することができる。このため、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを摩擦接触させることなく取外すことができ、摩耗による損傷を防止することができる。
【００２１】
さらに、カートリッジ移動手段によってカートリッジ把持手段を移動する場合には、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止し、位置合せ装置の磁力によって取付部材に把持部材を吸着させる。これにより、位置合せ装置は、取付部材に把持部材を位置合せ状態で固定することができ、該把持部材、カートリッジが移動時に揺れたり振動するのを防止することができる。
【００２２】
請求項２の発明によると、取付部材には、該取付部材に対して把持部材が離間している状態で該把持部材が脱落するのを防止するストッパを設けたことにある。このように構成したことにより、取付部材から把持部材を離間させたときに、ストッパは把持部材が脱落するのを防止することができる。
【００２３】
請求項３の発明によると、位置合せ装置は、取付部材の把持部材取付面に永久磁石が配置された第１の磁石と、該第１の磁石に対面して把持部材の当接面に配置され該第１の磁石とは磁極が異なる第２の磁石とによって構成したことにある。
【００２４】
このように構成したことにより、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面とを離間させた状態で、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止させると、第１の磁石と第２の磁石とは異なる磁極間で互いに引き合う。このため、第１、第２の磁石は、互いに吸着したときには把持部材の任意の方向の位置ずれ、例えば横方向の位置ずれ、傾き方向の位置ずれ、回転方向の位置ずれを自動的に修正することができ、取付部材に対し把持部材を正確な位置に取付けることができる。
【００２５】
請求項４の発明によると、第１の磁石は取付部材の把持部材取付面に複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第１の磁石群により形成し、前記第２の磁石は該第１の磁石群に対面する位置で前記把持部材の当接面に設けられ複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第２の磁石群により形成し、かつ前記第１の磁石群と第２の磁石群とは対面する位置の永久磁石の磁極が異なるように配設したことにある。
【００２６】
このように構成したことにより、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面とを離間させた状態で、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止させると、第１、第２の磁石群を形成する各永久磁石のうち、同極同士は反発し、異極同士は引き合う。これにより、第１の磁石群と第２の磁石群とは、位置ずれを自動的に修正しながら吸着することができ、取付部材に対し把持部材を正確な位置に取付けることができる。
【００２７】
請求項５の発明によると、エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ中央部に開口して設ける構成としたことにある。
【００２８】
このように構成したことにより、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアは把持部材取付面の中央部から該把持部材取付面と把持部材の当接面との間の全体に均等に供給することができる。
【００２９】
請求項６の発明によると、エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ全面に亘り複数箇所に開口して設ける構成としている。
【００３０】
このように構成したことにより、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアは把持部材取付面のほぼ全面から該把持部材取付面と把持部材の当接面との間の全体に均等に供給することができる。
【００３１】
請求項７の発明によると、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間には、位置合せ装置によって吸着された状態で圧縮エアが流通するエア流通空間を形成したことにある。
【００３２】
このように構成したことにより、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアを取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間のエア流通空間に均等に供給することができる。
【００３３】
請求項８の発明によると、取付部材には、カートリッジを着脱するときの衝撃を緩和する緩衝手段を設けたことにある。
【００３４】
このように構成したことにより、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを着脱するときは、緩衝手段は、このときの衝撃を緩和することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による自動塗装装置を添付図面に従って詳細に説明する。
【００３６】
まず、図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態を示している。１０１は塗装作業機となる塗装用ロボットで、該塗装用ロボット１０１は、後述する回転霧化頭型塗装装置１を用いた塗装作業を実行するものである。そして、塗装用ロボット１０１は、基台１０２と、該基台１０２上に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム１０３と、該垂直アーム１０３の先端に揺動可能に設けられた水平アーム１０４と、該水平アーム１０４の先端に設けられた手首１０５とにより大略構成されている。また、塗装用ロボット１０１の動作範囲には後述のカートリッジ交換装置３１が配設されている。
【００３７】
１は塗装用ロボット１０１に設けられた回転霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置１という）で、該塗装装置１は、図２に示す如く、後述のハウジング２、塗装機５、フィードチューブ挿通孔１０、カートリッジ２１等によって大略構成されている。
【００３８】
２は塗装用ロボット１０１の手首１０５の先端に取付けられたハウジングで、該ハウジング２には、前側に位置して塗装機取付部３が形成され、後側にはボンベ取付部４が形成されている。また、ボンベ取付部４の底部４Ａには、押出しシンナの接続部をなす雌接続部４Ｂ等が形成されている。さらに、ハウジング２には、各取付部３，４の中心位置を通るように後述のフィードチューブ挿通孔１０が軸方向に伸びて形成されている。
【００３９】
５はハウジング２の塗装機取付部３内に取付けられた塗装機で、該塗装機５は、中空の回転軸６Ａを回転駆動するエアモータ６と、該エアモータ６によって回転せしめられ、供給された塗料を遠心霧化して微粒化し、被塗物に向け噴霧する回転霧化頭７とから大略構成されている。また、塗装機５には、高電圧発生器８によって、例えば−６０ないし−１２０ｋＶの高電圧が印加され、この高電圧は塗料に直接帯電される。
【００４０】
９はハウジング２に設けられ、制御エア源（図示せず）に接続された複数本のエア通路で、該各エア通路９は、エアモータ６を制御するためのタービンエア、軸受エア、ブレーキエア、塗料の噴霧パターンを成形するためのシェーピングエア等を供給するものであるが、本実施の形態では、代表的に１本のエア通路のみを図示している。
【００４１】
１０はボンベ取付部４の中央部からエアモータ６の回転軸６Ａ内に伸びたフィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔１０には、後述するカートリッジ２１のフィードチューブ２３が挿脱可能に挿嵌される。また、フィードチューブ挿通孔１０には、ボンベ取付部４側に位置してカートリッジ２１のフィードチューブ２３に形成されたテーパ面２３Ａに合致して、該カートリッジ２１を中心位置に位置決めするテーパ面１０Ａが形成されている。
【００４２】
１１はハウジング２に設けられたハウジング側押出しシンナ通路で、該押出しシンナ通路１１は、一端が押出しシンナ給排弁（図示せず）に接続され、他端がボンベ取付部４の雌接続部４Ｂの底部に開口している。
【００４３】
次に、２１ａ，２１ｂ，…２１ｎは、ａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料を個別に貯え、回転霧化頭７に向け供給する塗装用のカートリッジ（以下、全体としてカートリッジ２１という）である。そして、カートリッジ２１は、軸線Ｏ１−Ｏ１をもって前，後方向に伸びる円筒体（シリンダ）として形成されたボンベ２２と、該ボンベ２２から軸方向に同軸、即ち軸線Ｏ１−Ｏ１と同軸に伸びて設けられたフィードチューブ２３と、前記ボンベ２２内を塗料収容室と押出しシンナ収容室とに画成するピストン（いずれも図示せず）等とにより大略構成されている。
【００４４】
また、ボンベ２２の前面側には、ハウジング２に設けられたボンベ取付部４の雌接続部４Ｂに接続される雄接続部２２Ａが突設され、後面側には、中心位置（軸線Ｏ１−Ｏ１の位置）に後述のカートリッジ把持装置４１によって把持される把持突起２２Ｂが設けられている。また、ボンベ２２には、雄接続部２２Ａから押出しシンナ収容室に伸びるカートリッジ側押出しシンナ通路（図示せず）が設けられている。
【００４５】
一方、フィードチューブ２３の内部は塗料通路（図示せず）となり、該塗料通路は、塗装時には塗料収容室内の塗料を回転霧化頭７に向け流出し、充填時には塗料収容室内に塗料を充填する充填口として利用される。また、フィードチューブ２３の根元側には、先端側に向けて漸次縮径するテーパ面２３Ａが形成されている。
【００４６】
ここで、テーパ面２３Ａは、フィードチューブ２３を塗装装置１のフィードチューブ挿通孔１０に挿入し、ボンベ２２をボンベ取付部４に取付けたときに、フィードチューブ挿通孔１０のテーパ面１０Ａに合致してカートリッジ２１を中心位置に位置決めするものである。また、テーパ面２３Ａは、フィードチューブ２３を後述する塗料充填装置３３のフィードチューブ挿通孔３６に挿入し、ボンベ２２をボンベ取付部３５に取付けたときに、フィードチューブ挿通孔３６のテーパ面３６Ａに合致してカートリッジ２１を中心位置に位置決めするものである。
【００４７】
次に、３１は本実施の形態によるカートリッジ交換装置で、該カートリッジ交換装置３１は、塗装用ロボット１の近傍に配設されている。そして、カートリッジ交換装置３１は、後述の塗料充填装置３３、カートリッジ移動装置３８、カートリッジ把持装置４１等によって大略構成されている。
【００４８】
３２はカートリッジ交換装置３１の骨組をなす架台で、該架台３２は、前，後と左，右に離間して立設された複数本の脚体３２Ａと、該各脚体３２Ａの上，下方向中間位置に設けられ、その四隅が脚体３２Ａに固着された長方形状の板体３２Ｂとにより大略構成されている。
【００４９】
３３ａ，３３ｂ，…３３ｎは架台３２の板体３２Ｂにａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料毎に設けられた塗料充填手段としての塗料充填装置（以下、全体として塗料充填装置３３という）で、該塗料充填装置３３は、例えば前，後方向と左，右方向に整列した状態で配設されている。そして、塗料充填装置３３は、後述する充填台３４、フィードチューブ挿通孔３６、接続部材３７等によって大略構成されている。
【００５０】
３４は塗料充填装置３３を構成する充填台で、該充填台３４は、図３に示す如く、軸線Ｏ２−Ｏ２をもった柱体として形成されている。そして、充填台３４は、架台３２の板体３２Ｂ上にボルト止め等によって取付けられた脚部３４Ａと、該脚部３４Ａから上，下方向に伸びた柱部３４Ｂと、該柱部３４Ｂの上側を拡径して設けられた台座部３４Ｃとによって大略構成されている。
【００５１】
３５は充填台３４の台座部３４Ｃの上側に軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として設けられたボンベ取付部で、該ボンベ取付部３５は、カートリッジ２１のボンベ２２が取付けられるものである。また、ボンベ取付部３５の底部３５Ａには、ボンベ２２の雄接続部２２Ａが嵌合する雌接続部（図示せず）等が形成されている。
【００５２】
３６は充填台３４内を軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として上，下方向に伸びて設けられたフィードチューブ挿通孔で、該フィードチューブ挿通孔３６には、カートリッジ２１のフィードチューブ２３が挿脱状態に嵌合される。また、フィードチューブ挿通孔３６には、ボンベ取付部３５側に位置してフィードチューブ２３のテーパ面２３Ａに合致してカートリッジ２１を中心位置（軸線Ｏ２−Ｏ２の位置）に位置決めするテーパ面３６Ａが形成されている。
【００５３】
３７はフィードチューブ挿通孔３６の奥所に設けられた接続部材で、該接続部材３７は、フィードチューブ２３を挿入したときに、その先端が嵌合して接続される。そして、接続部材３７は、フィードチューブ２３内の塗料通路と塗料供給源（図示せず）との間を接続するものである。
【００５４】
また、充填台３４には、カートリッジ２１の押出しシンナ収容室との間で押出しシンナを流通する押出しシンナ通路、ボンベ取付部３５にカートリッジ２１を固定するエア吸引通路、固定を解除するエア供給通路（いずれも図示せず）等が設けられている。
【００５５】
次に、３８は架台３２の上側に設けられたカートリッジ移動手段としてのカートリッジ移動装置で、該カートリッジ移動装置３８は、図１に示す如く、後述のカートリッジ把持装置４１を前，後方向と左，右方向、即ち水平方向に移動する水平方向移動機構３９と、該水平方向移動機構３９によって前，後方向と左，右方向に移動され、カートリッジ把持装置４１を上，下方向に移動する垂直方向移動機構４０とによって大略構成されている。ここで、垂直方向移動機構４０は、上，下方向に移動するスライダ４０Ａを有し、該スライダ４０Ａには、カートリッジ把持装置４１が取付けられている。
【００５６】
４１は垂直方向移動機構４０に取付けられたカートリッジ把持手段としてのカートリッジ把持装置で、該カートリッジ把持装置４１は、垂直方向移動機構４０のスライダ４０Ａに取付けられている（図１参照）。そして、カートリッジ把持装置４１は、図３、図４に示す如く、後述の取付部材４２、ストッパ４５、把持部材４６、位置合せ装置４９、エア供給通路５２等によって大略構成されている。
【００５７】
４２は垂直方向移動機構４０に上，下方向に移動可能に設けられたスライダ４０Ａに取付けられた取付部材で、該取付部材４２は、後述の緩衝装置４３、把持部材取付体４４等によって大略構成されている。
【００５８】
４３は緩衝装置で、該緩衝装置４３は、スライダ４０Ａに取付けられた上板４３Ａと、該各上板４３Ａから上，下方向に変位可能に垂下された複数本、例えば４本のロッド４３Ｂと、該各ロッド４３Ｂの下端部に固着された下板４３Ｃと、前記各ロッド４３Ｂの外周側に位置して上板４３Ａと下板４３Ｃとの間に設けられた４本のコイルばね４３Ｄとによって構成されている。また、下板４３Ｃには、後述の把持部材取付体４４が取付けられている。
【００５９】
そして、緩衝装置４３は、後述の把持部材４６によってカートリッジ２１を把持するとき、また、把持したカートリッジ２１を塗装装置１または塗料充填装置３３に取付けるときに生じる衝撃を、コイルばね４３Ｄを弾性変形させつつ下板４３Ｃを変位させることによって緩和するものである。
【００６０】
また、緩衝装置４３は、塗装装置１または塗料充填装置３３に対してカートリッジ把持装置４１が所定の間隔よりも近くに配置された場合に、その取付方向の距離のずれを吸収することができる。
【００６１】
４４は緩衝装置４３の下板４３Ｃに取付けられた把持部材取付体で、該把持部材取付体４４は、厚肉な円板状に形成された円板部４４Ａと、該円板部４４Ａの下側に形成された把持部材取付面４４Ｂと、該把持部材取付面４４Ｂを囲むように前記円板部４４Ａから下向きに伸びた円筒部４４Ｃと、前記円板部４４Ａに把持部材取付面４４Ｂに開口して形成された磁石取付穴４４Ｄとによって大略構成されている。
【００６２】
ここで、磁石取付穴４４Ｄは、図４、図５に示すように、カートリッジ把持装置４１の軸中心Ｏ３（軸線Ｏ３−Ｏ３の位置）の位置を中心にして周方向の複数箇所、例えば４箇所に略扇状の有底穴として形成されている。
【００６３】
また、４５は把持部材取付体４４の円筒部４４Ｃの先端に設けられたストッパで、該ストッパ４５は、後述する把持部材４６の当接部材４７の外径寸法よりも小さく縮径して形成されている。これにより、ストッパ４５は、把持部材取付面４４Ｂから把持部材４６を離間させている状態で、当接部材４７の外周側に係合し、把持部材４６が脱落するのを防止するものである。
【００６４】
４６は把持部材取付体４４の下側に取付けられた把持部材で、該把持部材４６は、カートリッジ２１を把持するものである。そして、把持部材４６は、後述の当接部材４７、把持部材本体４８等によって大略構成されている。
【００６５】
４７は把持部材４６の上側に位置して把持部材取付体４４の取付面４４Ｂとストッパ４５との間に配設された当接部材で、該当接部材４７は、円筒部４４Ｃよりも小径でストッパ４５よりも大径な厚肉円板状に形成されている。また、当接部材４７の上面は、把持部材取付体４４の取付面４４Ｂと対面する当接面４７Ａとなっている。さらに、当接部材４７には、図４、図６に示すように、カートリッジ把持装置４１の軸中心Ｏ３（軸線Ｏ３−Ｏ３の位置）の位置を中心にして周方向の複数箇所、例えば４箇所に略扇状の磁石取付穴４７Ｂが当接面４７Ａに開口して設けられている。
【００６６】
４８は当接部材４７の下面側に取付けられた把持部材本体で、該把持部材本体４８は、アクチュエータ（図示せず）等を内蔵した駆動部４８Ａと、該駆動部４８Ａに設けられ、アクチュエータによって互いに接近または離間する一対の把持爪４８Ｂ，４８Ｂとによって大略構成されている。そして、把持部材本体４８は、駆動部４８Ａ内のアクチュエータを動作させることにより、各把持爪４８Ｂでカートリッジ２１のボンベ２２に設けられた把持突起２２Ｂを把持し、または開放するものである。
【００６７】
４９は取付部材４２と把持部材４６との間に設けられた位置合せ装置で、該位置合せ装置４９は、取付部材４２に対して把持部材４６を位置合せ状態で吸着するものである。また、位置合せ装置４９は、後述のエア供給通路５２から圧縮エアが供給されたときには、図７に示すように取付部材４２と把持部材４６とを離間させることもできる。そして、位置合せ装置４９は、後述する第１の磁石群５０と第２の磁石群５１とによって構成されている。
【００６８】
５０，５０，…は把持部材取付体４４の各磁石取付穴４４Ｄに取付けられた複数組、例えば４組の第１の磁石群で、該各磁石群５０は、図５に示す如く、内側が少し狭幅となるほぼ直方体状（台形状）をなす３個の永久磁石５０Ａを周方向に並べることにより形成されている。
【００６９】
ここで、各永久磁石５０Ａは、第２の磁石群５１と対面する側の磁極（Ｓ極、Ｎ極）が異なるように、それぞれ異なる磁極を交互に並べて配置されている。即ち、対称位置に配設された２組の永久磁石５０Ａは、中央の永久磁石５０ＡがＳ極となり、両側の永久磁石５０Ａ，５０ＡがＮ極となる順序で配置されている。また、その他の２組の永久磁石５０Ａは、中央の永久磁石５０ＡがＮ極となり、両側の永久磁石５０Ａ，５０ＡがＳ極となる順序で配置されている。
【００７０】
５１，５１，…は第１の磁石群５０に対面するように当接部材４７の磁石取付穴４７Ｂに取付けられた複数組、例えば４組の第２の磁石群で、該各磁石群５１は、図６に示す如く、第１の磁石群５０とほぼ同様に、内側が少し狭幅となるほぼ直方体状（台形状）をなす３個の永久磁石５１Ａを周方向に並べることにより形成されている。
【００７１】
ここで、各永久磁石５１Ａは、対面する永久磁石５０Ａと磁極が異なるように、それぞれ異なる磁極を交互に並べて配置されている。即ち、対称位置に配設された２組の永久磁石５１Ａは、対面する永久磁石５０Ａの並びが中央がＳ極で、両側がＮ極の場合、中央の永久磁石５１ＡがＮ極となり、両側の永久磁石５１ＡがＳ極となるように対応する第１の磁石群５０とは順序を逆にして配置されている。また、その他の２組の永久磁石５１Ａは、対面する永久磁石５０Ａの並びが中央がＮ極で、両側がＳ極の場合、中央の永久磁石５１ＡがＳ極となり、両側の永久磁石５１ＡがＮ極となるように対応する第１の磁石群５０とは順序を逆にして配置されている。
【００７２】
このように、位置合せ装置４９は、第１の磁石群５０を形成する各永久磁石５０Ａの磁極の順序をＮ，Ｓ，ＮまたはＳ，Ｎ，Ｓとし、第２の磁石群５１を形成する各永久磁石５１Ａの磁極の順序をＳ，Ｎ，ＳまたはＮ，Ｓ，Ｎとしている。従って、第１の磁石群５０に第２の磁石群５１が接近したときには、各永久磁石５０Ａ，５１Ａは、同極同士が反発し、異極同士が引き合うから、第１の磁石群５０と第２の磁石群５１、即ち、取付部材４２に対して把持部材４６（カートリッジ２１）が位置ずれしている場合でも、これらの特性を利用して位置ずれを修正し、両者を位置合せすることができる。
【００７３】
さらに、各磁石群５０，５１は、後述のエア供給通路５２から圧縮エアが供給されて、把持部材４６の当接部材４７が把持部材取付体４４のストッパ４５に当接する位置まで離間した場合でも、エア供給通路５２からの圧縮エアの供給を停止したときには、把持部材取付体４４側に把持部材４６を吸着することができるような磁力を有している。
【００７４】
５２は取付部材４２の把持部材取付体４４に設けられたエア供給手段としてのエア供給通路で、該エア供給通路５２は、一端側がエアホースを介して圧縮エア供給源（いずれも図示せず）に接続されている。また、エア供給通路５２の他端側は、Ｌ字状に屈曲して把持部材取付体４４の取付面４４Ｂの中心部に開口している。
【００７５】
そして、エア供給通路５２は、把持部材取付体４４の把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間に圧縮エアを供給することにより、図７に示すように、位置合せ装置４９の吸着力に抗して把持部材取付体４４から当接部材４７を浮かすように離間させる。これにより、把持部材４６は、取付部材４２に対し任意の方向、例えば取付方向に直交する横方向、取付方向に対する斜めの傾き方向、回転方向に自由に動くことができる。
【００７６】
本実施の形態による自動塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、塗装装置１による塗装動作、カートリッジ交換装置３１によるカートリッジ交換動作について説明する。
【００７７】
まず、塗装装置１による塗装動作について説明する。ハウジング２のボンベ取付部４に塗料が充填された充填済みカートリッジ２１を取付けた状態で、回転霧化頭７をエアモータ６によって高速回転させ、この状態で押出しシンナによってカートリッジ２１内のピストンを押動する。これにより、塗料収容室に充填された塗料は、フィードチューブ２３の塗料通路を通って回転霧化頭７に吐出される。そして、回転霧化頭７に吐出された塗料は微粒化されつつ、シェーピングエアによってパターン成形された状態で被塗物に向け噴霧される。このときに塗装用ロボット１０１は被塗物の形状に合せて動作することにより、該被塗物に塗装を施すことができる。
【００７８】
次に、塗料を吐出した空カートリッジ２１を塗料が充填された充填済みカートリッジ２１に交換する場合の動作について説明する。
【００７９】
塗装動作が終了すると、塗装用ロボット１０１は、図１に示すように、各アーム１０３，１０４等を動作し、塗装装置１（カートリッジ２１）をカートリッジ交換装置３１のカートリッジ交換位置に配置する。
【００８０】
そして、空カートリッジ２１がカートリッジ交換位置に配置されると、カートリッジ移動装置３８の垂直方向移動機構４０は、カートリッジ把持装置４１を下向きに移動し、該カートリッジ把持装置４１は把持部材４６でカートリッジ２１のボンベ２２に設けられた把持突起２２Ｂを把持する。この状態で、垂直方向移動機構４０は、カートリッジ把持装置４１を上向きに移動することにより、ハウジング２から空カートリッジ２１を取外すことができる。
【００８１】
次に、カートリッジ移動装置３８は、水平方向移動機構３９によりカートリッジ把持装置４１で把持した空カートリッジ２１を対応する塗料充填装置３３上に配置する。そして、垂直方向移動機構４０は、カートリッジ把持装置４１を下向きに移動することにより、塗料充填装置３３の充填台３４に空カートリッジ２１を取付ることができる。
【００８２】
空カートリッジ２１が取付けられた塗料充填装置３３は、塗料供給源から供給される塗料を、接続部材３７、フィードチューブ２３の塗料通路を介してカートリッジ２１の塗料収容室に充填する。
【００８３】
そして、塗料が充填された充填済みカートリッジ２１を塗装装置１に取付ける場合には、この充填済みカートリッジ２１をカートリッジ把持装置４１で把持し、カートリッジ移動装置３８でカートリッジ交換位置に移動し、このカートリッジ交換位置に配置されている塗装装置１に取付ける。これにより、続けて塗装を行なうことができる。
【００８４】
一方、このときにカートリッジ２１を、他色の塗料が充填されたカートリッジ２１に交換して塗装装置１に取付けることにより、他色の塗料による塗装を行なうことができる。
【００８５】
次に、塗装装置１から取外した空カートリッジ２１を塗料充填装置３３に取付けるときに、カートリッジ把持装置４１（カートリッジ２１）が塗料充填装置３３に対して位置ずれしている場合の動作について詳細に説明する。
【００８６】
まず、空カートリッジ２１を塗料充填装置３３の上方に配置したら、エア供給通路５２は、把持部材取付体４４の把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間に圧縮エアを供給することにより、図７に示すように、位置合せ装置４９の吸着力に抗して把持部材取付体４４と当接部材４７とを離間させる。
【００８７】
これにより、把持部材４６は、その当接部材４７が把持部材取付体４４の把持部材取付面４４Ｂ、円筒部４４Ｃ、ストッパ４５で囲まれた空間で任意の方向、例えば軸線Ｏ３−Ｏ３と直交する横方向（径方向）、軸線Ｏ３−Ｏ３に対する斜めの傾き方向（軸方向）、回転方向（図５、図６中の矢示Ａ方向）等に自由に動くことができる。
【００８８】
そして、垂直方向移動機構４０は、カートリッジ把持装置４１を下向きに移動し、カートリッジ２１のフィードチューブ２３を充填台３４のフィードチューブ挿通孔３６に挿入する。
【００８９】
ここで、カートリッジ把持装置４１が充填台３４に対して横方向に位置ずれしている場合には、図８に示すように、例えばフィードチューブ２３のテーパ面２３Ａがフィードチューブ挿通孔３６の開口部側に接触してしまう。
【００９０】
このときに、カートリッジ２１を把持している把持部材４６は、図９に示すように、その当接部材４７が把持部材取付体４４に対し、横方向、傾き方向、回転方向に自由に動くことができる。これにより、カートリッジ２１は、フィードチューブ挿通孔３６に対しフィードチューブ２３が軽く接触しただけでも、図８に示すように、カートリッジ２１の軸線Ｏ１−Ｏ１を充填台３４の軸線Ｏ２−Ｏ２に対して傾けることができ、摩擦接触による摩耗を防止することができる。
【００９１】
そして、カートリッジ２１をさらに下向きに移動させると、該カートリッジ２１は、フィードチューブ挿通孔３６に沿って位置を修正することができる。このときに、カートリッジ２１のボンベ２２をボンベ取付部３５に取付け、フィードチューブ２３をフィードチューブ挿通孔３６に挿入すると、把持部材４６は、図１０に示す如く、取付部材４２に対して横方向にずれた位置に配置される。
【００９２】
このようにして塗料充填装置３３にカートリッジ２１を取付けたら、把持部材４６によるカートリッジ２１の把持を解除し、エア供給通路５２からの圧縮エアの供給を停止させる。これにより、位置合せ装置４９は、図４に示す如く、取付部材４２に対して把持部材４６を正確な位置に位置合せすることができる。
【００９３】
なお、塗料充填装置３３から充填済みカートリッジ２１を取外す場合、充填済みカートリッジ２１を塗装装置１に取付ける場合、空カートリッジ２１を塗装装置１から取外す場合においても、エア供給通路５２から圧縮エアを供給して把持部材４６を自由に動けるようにする。これにより、カートリッジ２１の交換動作時に生じる位置ずれを許容し、カートリッジ２１のフィードチューブ２３、フィードチューブ挿通孔１０、３６等の摩耗を防止することができる。
【００９４】
かくして、本実施の形態によれば、カートリッジ把持装置４１は、取付部材４２と把持部材４６とを別個に形成し、取付部材４２の把持部材取付体４４と把持部材４６の当接部材４７との間には、両者を磁力によって吸着する位置合せ装置４９を設け、前記把持部材取付体４４には、把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間に圧縮エアを供給し、位置合せ装置４９の磁力による吸着力に抗して把持部材取付体４４と当接部材４７とを離間させるエア供給通路５２を設ける構成としている。
【００９５】
従って、把持部材４６は、エア供給通路５２から圧縮エアを供給して把持部材取付体４４と当接部材４７との間を離間させることにより自由に動くことができる。この結果、塗装装置１または塗料充填装置３３に対しカートリッジ２１を取付け、取外しするときに、カートリッジ把持装置４１が位置ずれしている場合でも、フィードチューブ２３、フィードチューブ挿通孔１０、３６等が摩擦接触して摩耗するのを防止することができ、耐久性を向上することができる。
【００９６】
また、取付部材４２と把持部材４６とは、位置合せ装置４９の磁力によって吸着する構成としているから、カートリッジ移動装置３８によって移動される場合でも、カートリッジ２１の揺れや振動を防止することができる。
【００９７】
また、取付部材４２の把持部材取付体４４には、該取付部材４２に対して把持部材４６が離間している状態で、該把持部材４６の脱落を防止するストッパ４５を設けているから、カートリッジ把持装置４１を高速で移動した場合でも、把持部材４６が脱落するのを防止することができ、信頼性を向上することができる。
【００９８】
一方、位置合せ装置４９は、取付部材４２の把持部材取付体４４に設けた第１の磁石群５０の永久磁石５０Ａの磁極の並びを交互に異ならせ、把持部材４６の当接部材４７に設けた第２の磁石群５１の永久磁石５１Ａの磁極の並びを対面する永久磁石５０Ａの並びと異なるように交互に配置している。このため、第１の磁石群５０と第２の磁石群５１とは、位置ずれを自動的に修正しながら吸着することができ、取付部材４２に対し把持部材４６を正確な位置に位置合せして取付けることができる。
【００９９】
また、エア供給通路５２は、把持部材取付体４４の取付面４４Ｂのほぼ中央部に開口して設けているから、圧縮エアを把持部材取付面４４Ｂの中央部から該把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間の全体に均等に供給することができ、取付部材４２と把持部材４６とを確実に離間させることができる。
【０１００】
さらに、カートリッジ把持装置４１の取付部材４２には、カートリッジ２１を着脱するときの衝撃を緩和する緩衝装置４３を設けているから、塗装装置１または塗料充填装置３３に対しカートリッジ２１を着脱するときの衝撃を緩和することができる。
【０１０１】
次に、本発明の第２の実施の形態を図１１および図１２に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ全面に亘り複数箇所に開口して設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０２】
６１は第１の実施の形態によるエア供給通路５２に代えて取付部材４２の把持部材取付体４４に設けられた本実施の形態によるエア供給手段としてのエア供給通路である。このエア供給通路６１は、エアホースを介して圧縮エア供給源に接続され、円板部４４Ａに径方向に拡径されて形成された共通通路６１Ａと、一端側が該共通通路６１Ａに接続され、他端側が把持部材取付面４４Ｂに開口した複数本の通路開口６１Ｂとによって構成されている。ここで、各通路開口６１Ｂは、図１２に示す如く、把持部材取付面４４Ｂのほぼ全面に亘って点在するように配置されている。
【０１０３】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、エア供給通路６１から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアを各通路開口６１Ｂから把持部材取付面４４Ｂのほぼ全面に均等に供給することができる。この結果、取付部材４２と把持部材４６とを確実に離間させることができる。
【０１０４】
次に、本発明の第３の実施の形態を図１３に従って詳細に説明する。本発明の特徴は、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間には、位置合せ装置によって吸着された状態で圧縮エアが流通するエア流通空間を形成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０５】
７１はカートリッジ把持装置４１に設けられた位置合せ装置、７２は把持部材取付体４４の各磁石取付穴４４Ｄに取付けられた複数組、例えば４組の第１の磁石群（２組のみ図示）で、該各磁石群７２は、第１の実施の形態で述べた第１の磁石群５０とほぼ同様に、内側が少し狭幅となるほぼ直方体状（台形状）をなす３個の永久磁石７２Ａ（１個のみ図示）を周方向に並べることにより形成されている。しかし、本実施の形態による第１の磁石群７２は、把持部材取付面４４Ｂから突出して形成されている点で、第１の実施の形態による第１の磁石群５０と相違している。
【０１０６】
７３は取付部材４２の把持部材取付体４４と把持部材４６の当接部材４７との間に形成されたエア流通空間で、該エア流通空間７３は、第１の磁石群５０が把持部材取付面４４Ｂから突出することにより、把持部取付体４４の把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間に均一な離間寸法をもった空間として形成されている。
【０１０７】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、エア供給通路５２から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアは、把持部材取付体４４の把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間のエア流通空間７３によってほぼ全面に均等に供給することができる。この結果、取付部材４２と把持部材４６とを確実に離間させることができる。
【０１０８】
なお、第１の実施の形態では、カートリッジ交換装置３１に１個のカートリッジ把持装置４１を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば特開２０００−１７６３３３号公報に示すように、カートリッジ交換装置に２個のカートリッジ把持装置を設ける構成としてもよい。この構成は他の実施の形態にも適用することができる。
【０１０９】
また、第１の実施の形態では、位置合せ装置４９の磁石群５０，５１は周方向の４箇所に設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば磁石群５０，５１を周方向の２箇所、３箇所または５箇所以上に設ける構成としてもよい。この構成は他の実施の形態にも適用することができる。
【０１１０】
一方、第３の実施の形態では、把持部材取付体４４に設けた第１の磁石群７２を把持部材取付面４４Ｂから突出して形成することにより、把持部取付体４４の把持部材取付面４４Ｂと当接部材４７の当接面４７Ａとの間にエア流通空間７３を形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば把持部材の当接部材に設けられる第２の磁石群を当接面から突出して形成することにより、エア流通空間を形成してもよい。
【０１１１】
さらに、第１の実施の形態では、塗装装置１は、エアモータ６、回転霧化頭７等からなる回転霧化頭型の塗装機５を備えた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば液圧霧化型塗装機、エア霧化型塗装機等の他の塗装機を備えたカートリッジ式塗装装置に適用してもよい。この構成は他の実施の形態にも適用することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、カートリッジ交換装置のカートリッジ把持手段は、カートリッジ移動手段側に取付けられ下側が把持部材取付面となった取付部材と、該取付部材の下側に位置して把持部材取付面に対面する当接面を有しカートリッジを把持する把持爪が設けられた把持部材と、前記取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間に設けられ永久磁石により前記取付部材に対して把持部材を位置合せ状態で吸着する位置合せ装置と、前記取付部材に設けられ取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面と間に圧縮エアを供給することにより該位置合せ装置の磁力に抗して把持部材と取付部材との間を離間させるエア供給手段とによって構成している。
【０１１３】
従って、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを取付けるときには、カートリッジ把持手段の把持部材でカートリッジを把持した状態で、エア供給手段から取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面と間に圧縮エアを供給する。これにより、把持部材は位置合せ装置の磁力に抗して取付部材から離間させることができる。この状態では、把持部材は、カートリッジ移動手段側の取付部材に対して浮いた状態になるから、カートリッジの取付方向に対する任意の方向、例えば横方向に該カートリッジを動かしたり、またカートリッジを取付方向に対して斜めに傾けたり、回転方向に動かすこともできる。
【０１１４】
これにより、カートリッジが塗装装置または塗料充填手段に対し横方向、回転方向に位置ずれしたり、傾きを生じている場合でも、カートリッジを塗装装置または塗料充填手段に取付けるときには、カートリッジ把持手段は、カートリッジが塗装装置または塗料充填手段に軽く接触しただけで、該カートリッジの位置ずれ、傾きを修正しながら取付けることができ、摩耗による損傷を防止して耐久性を向上することができる。
【０１１５】
一方、塗装装置または塗料充填手段からカートリッジを取外すときには、把持部材によりカートリッジを把持する前に、エア供給手段は、圧縮エアを供給して取付部材と把持部材と間を離間させ、カートリッジを径方向等に自由に動くようにする。これにより、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを摩擦接触させることなく取外すことができ、摩耗による損傷を防止することができる。
【０１１６】
さらに、カートリッジ移動手段によってカートリッジ把持手段を移動する場合には、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止することにより、位置合せ装置の磁力によって取付部材に把持部材を確実に吸着することができる。これにより、把持部材、カートリッジが移動時に揺れたり振動するのを防止することができる。
【０１１７】
請求項２の発明によれば、取付部材には、該取付部材に対して把持部材が離間している状態で該把持部材の脱落を防止するストッパを設けているので、ストッパは把持部材が脱落するのを防止することができる。
【０１１８】
請求項３の発明によれば、位置合せ装置は、取付部材の把持部材取付面に永久磁石が配置された第１の磁石と、該第１の磁石に対面して把持部材の当接面に配置され該第１の磁石とは磁極が異なる第２の磁石とによって構成している。
【０１１９】
従って、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面とを離間させた状態で、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止させると、第１の磁石と第２の磁石とは互いに引き合う。この結果、第１、第２の磁石は、互いに吸着したときには把持部材の位置ずれを自動的に修正することができ、取付部材に対し把持部材を正確な位置に位置合せして取付けることができる。
【０１２０】
請求項４の発明によれば、第１の磁石は取付部材の把持部材取付面に複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第１の磁石群により形成し、前記第２の磁石は該第１の磁石群に対面する位置で前記把持部材の当接面に設けられ複数個の永久磁石を異なる磁極を交互に並べて配置した第２の磁石群により形成し、かつ前記第１の磁石群と第２の磁石群とは対面する位置の永久磁石の磁極が異なるように配設している。
【０１２１】
従って、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面とを離間させた状態で、エア供給手段からの圧縮エアの供給を停止させると、第１、第２の磁石群を形成する各永久磁石のうち、同極同士は反発し、異極同士は引き合う。この結果、第１の磁石群と第２の磁石群とは、位置ずれを自動的に修正しながら吸着することができ、取付部材に対し把持部材を正確な位置に位置合せして取付けることができる。
【０１２２】
請求項５の発明によれば、エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ中央部に開口して設けているので、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアを把持部材取付面の中央部から該把持部材取付面と把持部材の当接面の全体に均等に供給することができ、取付部材と把持部材とを確実に離間させることができる。
【０１２３】
請求項６の発明によれば、エア供給手段は、把持部材取付面のほぼ全面に亘り複数箇所に開口して設けているので、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアを把持部材取付面のほぼ全面から該把持部材取付面と把持部材の当接面の全体に均等に供給することができ、取付部材と把持部材とを確実に離間させることができる。
【０１２４】
請求項７の発明によれば、取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間には、位置合せ装置によって吸着された状態で圧縮エアが流通するエア流通空間を形成しているので、エア供給手段から圧縮エアを供給したときには、この圧縮エアを取付部材の把持部材取付面と把持部材の当接面との間のエア流通空間に均等に供給することができ、取付部材と把持部材とを確実に離間させることができる。
【０１２５】
請求項８の発明によれば、取付部材には、カートリッジを着脱するときの衝撃を緩和する緩衝手段を設けているので、塗装装置または塗料充填手段に対しカートリッジを着脱するときの衝撃を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による自動塗装装置を示す正面図である。
【図２】図１中の回転霧化頭型塗装装置を拡大して示す拡大縦断面図である。
【図３】カートリッジ把持装置で把持したカートリッジを塗料充填装置に取付けた状態を示す縦断面図である。
【図４】図３中のカートリッジ把持装置を拡大して示す一部破断の正面図である。
【図５】把持部材取付体、第１の磁石群、エア供給通路を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大して示す横断面図である。
【図６】当接部材、第２の磁石群等を図４中の矢示ＶＩ−ＶＩ方向から拡大して示す横断面図である。
【図７】取付部材から離間された把持部材によりカートリッジを把持した状態を示す一部破断の正面図である。
【図８】充填台に対して位置ずれしたカートリッジを取付けている状態を示す動作説明図である。
【図９】図８中のカートリッジ把持装置とカートリッジの一部を拡大して示す一部破断の動作説明図である。
【図１０】充填台にカートリッジを取付けたときのカートリッジ把持装置とカートリッジの一部を拡大して示す一部破断の動作説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態によるエア供給通路が設けられたカートリッジ把持装置を拡大して示す一部破断の正面図である。
【図１２】把持部材取付体、第１の磁石群、エア供給通路を図１１中の矢示ＸＩＩ−ＸＩＩ方向から拡大して示す横断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による位置合せ装置が設けられたカートリッジ把持装置を拡大して示す一部破断の正面図である。
【符号の説明】
１　回転霧化頭型塗装装置
５　塗装機
１０，３６　フィードチューブ挿通孔
２１　カートリッジ
３１　カートリッジ交換装置
３３　塗料充填装置（塗料充填手段）
３８　カートリッジ移動装置（カートリッジ移動手段）
４１　カートリッジ把持装置（カートリッジ把持手段）
４２　取付部材
４３　緩衝装置（緩衝手段）
４４　把持部材取付体
４４Ａ　円板部
４４Ｂ　把持部材取付面
４５　ストッパ
４６　把持部材
４７　当接部材
４７Ａ　当接面
４８　把持部材本体
４８Ｂ　把持爪
４９，７１　位置合せ装置
５０，７２　第１の磁石群
５０Ａ，５１Ａ　永久磁石
５１　第２の磁石群
５２，６１　エア供給通路（エア供給手段）
７３　エア流通空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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