(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレイノズル(1)を有し,対象物(2)に塗料を自動スプレイ塗布する少なくとも１つの装置(14)に塗料を供給するためのプラントであって、このプラントは、塗布中に塗料を供給すべく上記スプレイノズルに接続して配置されたユニットと、スプレイノズルに接続された上記ユニットへの塗料充填または塗料交換の少なくともいずれかを可能にするためにこのユニットに整合させられた設備とを有するプラントにおいて、
塗料を供給する上記ユニットは、上記スプレイノズルの近傍の上記装置上に配置できるようになっている塗料容器(5)で構成され、この塗料容器は、更なる塗料供給および塗料交換の少なくともいずれかの必要が生じた場合、他の容器と交換するために容器が上記装置から外せて除去できるようになっており、上記ユニットに整合させられた設備は、塗料で充填されたタンクをもち,上記装置の遠方に位置するステーション(8)と、上記必要が生じたとき、塗料を入れた容器を上記ステーションから上記装置へ輸送して引渡す輸送装置(15〜18)と、交換すべき容器を上記装置から受け取って世話すべく遠ざかるように輸送する手段(16)とで構成されていることを特徴とするプラント。
【請求項２】
請求項１に記載のプラントにおいて、このプラントは、容器交換の時点および容器に入れるべき塗料の種類と色に関する情報によって上記容器に対して表わされる要望に応じて、内蔵の制御ユニットを介して容器の交換を遂行する制御装置を有することを特徴とするプラント。
【請求項３】
請求項２に記載のプラントにおいて、上記制御装置は、上記輸送装置を制御する第１制御ユニット(24)と、上記ステーション(8)に含まれる塗料取扱部材を制御する第２制御ユニット(13)と、上記スプレイ塗装装置の少なくとも１つを制御する第３制御ユニット(25)とを有するとともに、上記制御装置は、上記各制御ユニットを互いに接続する通信網(27)と、上記異なった制御ユニットによる制御を所望の容器交換が得られるように調整する部材(26)とを有することを特徴とするプラント。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載のプラントにおいて、上記ステーション(8)は、異なった種類および色の少なくともいずれかの塗料を供給する装置(9)を有することを特徴とするプラント。
【請求項５】
請求項２または４に記載のプラントにおいて、上記ステーション(8)は、空の容器に塗料を満たす充填部材としての塗料取扱部材を有し、上記制御装置に入力される将来の容器交換に関するデータに基づいて上記充填部材を制御するために、第２制御ユニット(13)が配置されていることを特徴とするプラント。
【請求項６】
請求項５に記載のプラントにおいて、上記ステーション(8)は、上記充填部材による塗料の充填を待つ空の上記容器を緩衝のために保管する役割を果たす場所(23)を有することを特徴とするプラント。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載のプラントにおいて、交換された容器を上記装置から遠ざかるように輸送する上記手段(16)は、上記容器を上記ステーション(8)に輸送するようになっており、このステーションは、上記交換された容器に残存しうる塗料を排出し、かつこの容器を洗浄するための部材(21,22)を有することを特徴とするプラント。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載のプラントにおいて、上記輸送装置は、上記ステーションから上記装置の領域へ延び、再び上記ステーションに戻る上記容器を輸送するための輸送トラック(15)を有することを特徴とするプラント。
【請求項９】
請求項８に記載のプラントにおいて、容器を上記装置に接離するように輸送する上記輸送装置は、容器を収容する収容部材(19,20)とこの収容部材を上記輸送トラックに沿って動くように駆動する部材とをもつ台車(16)を有することを特徴とするプラント。
【請求項１０】
請求項９に記載のプラントにおいて、各台車は、少なくとも２つの上記収容部材を有し、第１の収容部材(20)は、上記台車が上記ステーションから上記装置へ動く間に容器(5)を収容し、上記台車が上記装置から上記ステーションへ動く間に空になる一方、第２の収容部材(19)は、上記台車が上記ステーションから上記装置へ動く間に空になり、上記台車が上記装置から上記ステーションへ動く間に上記装置から渡された交換された容器を収容するようになっていることを特徴とするプラント。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のプラントにおいて、上記台車は、この台車(16)上に載せられた容器を保持する保持部材(30)を有することを特徴とするプラント。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のプラントにおいて、上記装置は、壁(29)によってスプレイ塗布空間を実質上気密に取り囲むスプレイブース(6)内に配置されていて、上記スプレイブースは、壁に開口(28)を有し、上記輸送装置は、上記装置内の容器交換のための上記開口を通る経路に沿って容器を輸送するようになっていることを特徴とするプラント。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のプラントにおいて、このプラントは、スプレイ塗装のための複数の上記装置(14)に塗料を供給するようになっていることを特徴とするプラント。
【請求項１４】
請求項８または１３に記載のプラントにおいて、上記輸送トラックは、並列に配置されたスプレイ塗装のための複数の上記装置に供給するための複数のループ(18)を有することを特徴とするプラント。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプラントにおいて、上記輸送トラック(15)は、異なったスプレイ塗装のための上記装置に接離するように台車を輸送する共通ループ部分(17)と、この共通ループ部分に接続され,スプレイ塗装のための分離した上記装置へ延びる並列外側ループ(18)とを有することを特徴とするプラント。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１つに記載のプラントにおいて、スプレイ塗装のための上記装置は、スプレイロボットであることを特徴とするプラント。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１つに記載のプラントにおいて、このプラントは、塗料が供給されるべきスプレイ塗装のための上記装置(14)の少なくとも４倍の数の容器(5)、つまり、上記装置内に配置された１つの容器と、容器交換のために上記装置に輸送される１つの容器と、上記装置から遠ざかる輸送途上の容器と、上記ステーション(8)内に配置された容器とを有することを特徴とするプラント。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ノズルを有し,対象物に塗料を自動スプレイ塗布する少なくとも１つの装置に塗料を供給するためのプラントに関し、このプラントは、塗布中に塗料を供給すべく上記ノズルに接続して配置されたユニットと、スプレイノズルに接続された上記ユニットへの塗料充填または塗料交換の少なくともいずれかを可能にするためにこのユニットと一緒に調整された装置とを有する。
背景技術
この種のプラントは、様々な用途の塗料を種々のスプレイ塗装装置に供給するために配置されるが、本発明を限定するものではないが明瞭にするために、車体などの対象物を塗装する１つまたは複数のスプレイ塗装ロボットに、塗料を供給するプラントの利用例について以下に主として述べる。しかし、本発明は、いわゆる塗装機械の形態の装置に塗料を供給する場合も含んでいる。ここで、「塗装」の語は、広く解釈されなければならず、スプレイ塗布に適した総ての種類の塗装を包含する。
この種の公知のプラントは、スプレイロボットから所定の距離で中央に位置する塗料源の形態で塗料を供給する幾つかのユニットを有しており、各ユニットは、塗料の種類と色に対応していて、環状管路を介して夫々スプレイノズルに接続される。さらに、塗料の選択が、当該装置上で局部的に行なわれるので、恐らく６０個もの多数の弁をスプレイロボット上に配置しなければならない。これは、まず、スプレイロボットによって噴霧されるべき塗料の種類と色の数が増える場合、幾つかの相当な欠点を意味する。塗料の種類と色が増えれば増えるほど、スプレイロボットとの間を行き来するより多くのホースが必要になって、コスト上昇をもたらし、スプレイロボットの運動能を制限する。さらに、このことは、多数のホースを清浄かつ詰まらないように維持しなければならないことを意味する。加えて、既に述べたように、多数の弁とこれらの弁の制御部材が同時に必要になることを意味する。
塗料が繰り返して用いられる水性塗料の場合は、油性塗料よりも粘度が高いため、塗料をスプレイロボットへ圧送するポンプにより高い圧力が要求され、塗料が沈積してホースを詰まらせる虞が増大するという他の欠点が惹起する。さらに、水性塗料と環状導管を用いて静電塗装を行なうと、塗料源とスプレイノズルの間の電気的絶縁を得るのに相当な問題が生じる。
発明の開示
本発明の目的は、公知のプラントについて述べた上記欠点を大幅に改善することができる冒頭で定義した種類のプラントを提供することにある。
上記目的は、本発明による次のプラントを提供することによって達成される。即ち、このプラントは、塗料を供給するユニットが、スプレイノズルの近傍の装置上に配置できるようになっている塗料容器で構成され、この塗料容器に更なる塗料供給または塗料交換の必要が生じた場合、他の容器と交換するために容器が上記装置から外せて除去できるようになっており、上記ユニットに整合させられた設備が、塗料で充填されたタンクをもち,上記装置の遠方に位置するステーションと、上記必要が生じたとき、塗料を入れた容器を上記ステーションから上記装置へ輸送して引渡す輸送装置と、交換すべき容器を上記装置から受け取って世話すべく遠ざかるように輸送する手段とで構成される。
かくて、本発明は、塗料を供給するユニットを正にスプレイ塗装装置へ遥々と運ぶという思想に基づいているので、塗料を収容してスプレイ塗装装置から遠く離れて位置するユニットとこのユニットからスプレイ塗装装置へ延びる環状導管とを、塗料で満たされた容器とこの容器をスプレイ塗装装置に接離するように輸送する輸送装置とを有するステーションによって置き換えることによって、塗装中のスプレイノズルへの上記ユニットの接続が短くなる。これによって、特に高粘度の水性塗料を圧送する際に比較的高いポンプ出力を要し,詰まることがある長い環状導管が回避される。このスプレイ塗装装置は、スプレイ塗装装置においてでなく上記ステーションにおいて可能にされた中央集中的な塗料選択のお陰で、多数のホースや弁によって重荷を負わせられることがない。また、静電塗装に関連して水性塗料を用いる際に、電気的絶縁の問題も生じない。この種プラントの他の利点は、このプラントが配置される工場等により小さい容積しか要求せず、生産過程における再構築や変更に対する柔軟性を増大することである。塗料の無駄も、公知のプラントにおけるよりも少ない。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記プラントは、容器交換の時点および容器に入れるべき塗料の種類と色に関する情報によって表わされる要望に応じて内蔵の制御ユニットを介して容器の交換を遂行する制御装置を有する。このような制御装置によって、スプレイ塗装装置が、特定の対象物を予め定められた方法で塗装する各時点において、要求される塗料を常に正確に受け取ることが保証される。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記制御装置は、上記輸送装置を制御する第１制御ユニットと、上記ステーションに含まれる塗料取扱部材を制御する第２制御ユニットと、上記スプレイ塗装装置の少なくとも１つを制御する第３制御ユニットとを有するとともに、上記制御装置は、上記各制御ユニットを互いに接続する通信網と、上記異なった制御ユニットによる制御を所望の容器交換が得られるように調整する部材とを有する。上記スプレイ塗装装置は、任意の各時点で有すべき塗料を正確に供給されるとともに、公知のプラントで既に述べた総ての欠点を、上記制御ユニットを配置し,これらを通信網で接続することによって回避しているのである。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記ステーションは、異なった種類および色の少なくともいずれかの塗料を供給する装置を有する。また、上記ステーションは、空の容器に塗料を満たす充填部材としての塗料取扱部材を有し、上記制御装置に入力される将来の容器交換に関する情報に基づいて上記充填部材を制御するために、第２制御ユニットが配置されている。必要な導管は、このよにして得られる中央集中的な色選択のお陰で相当短くなり、その結果、必要なポンプは、相当少ない出力しか消費せず、より少ない圧力低下しか生じず、導管内の沈積物の除去もより容易になる。ここで、上記導管は、公知のプラントにおけるスプレイ塗装装置への長い環状導管と異なり、非常に短くなる。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記輸送装置は、上記ステーションからスプレイ塗装装置の領域へ延び,再びステーションに戻る容器輸送のための輸送トラックを有し、容器をスプレイ塗装装置に接離するように輸送する上記輸送装置は、容器を収容する収容部材とこの収容部材を上記輸送トラックに沿って動くように駆動する部材とをもつ台車を有する。塗料の種類および色の少なくともいずれか,あるいは上記スプレイ塗装装置への塗料の充填は、容器輸送のためのこのような台車のお陰で容易に行なわれる。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、各台車は、少なくとも２つの上記収容部材を有し、第１の収容部材は、台車がステーションからスプレイ塗装装置へ動く間に容器を収容し、台車がスプレイ塗装装置からステーションへ動く間に空になる一方、第２の収容部材は、台車がステーションからスプレイ塗装装置へ動く間に空になり、台車がスプレイ塗装装置からステーションへ動く間にこのスプレイ塗装装置から渡される交換容器を収容するようになっている。台車は、このように設計されることによって、容器をスプレイ塗装装置へ輸送する一方、ステーションに戻る際に交換された容器を運ぶとともに、スプレイ塗装装置における容器交換が簡単になる。なぜなら、台車がスプレイ塗装装置に到着するとき、第２の収容部材が空なので、スプレイ塗装装置は、交換すべき容器をまず台車に渡し、次に新しい容器を何の問題もなく台車から取って来るからである。
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、上記プラントは、複数の上記スプレイ塗装装置に塗料を供給するようになっており、上記輸送トラックは、並列に配置された複数のスプレイ塗装装置に供給するための複数のループを有する。多数のスプレイ塗装装置は、このようにしてステーションから出発した所望の塗料を供給される。ここで、上記輸送トラックは、異なったスプレイ塗装装置に接離するように台車を輸送する共通ループ部分と、この共通ループ部分に接続され,分離したスプレイ塗装装置へ延びる並列外側ループとを有するのが有利である。これによって、プラントの構造が簡素化されるとともに、１つのスプレイ塗装装置当たりで計算した費用が減少する。スプレイロボットによって車体に塗装する特別な場合、上記プラントは、夫々が数台のスプレイロボットをもつスプレイブースの形態の幾つかの作業ステーションに、個々の各スプレイブース内にある車体に任意の時間に塗布されるべき塗料を簡単な手段によって供給する。
本発明の更なる利点と好ましい特徴は、後述の説明と他の従属請求項によって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
図１は、塗料容器をもち,車体に塗料をスプレイ塗布するためのロボットの概略図である。
図２は、本発明の好ましい実施の形態の平面図である。
図３は、図２に示されたプラントを介して塗料を受け取るスプレイロボットをもつスプレイブースの部分拡大図である。
図４は、塗料容器の交換が各スプレイロボットにおいてどのように行われるかを示す図２のプラントの部分拡大平面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を一例として図示した実施の形態により詳細に説明する。
スプレイ塗装ロボットの形態で塗料をスプレイ塗布する装置は、図１に極めて概略的に示されており、この装置は、塗料を供給する本発明によるプラントと一緒に用いられるようになっている。上記スプレイ塗装ロボットは、互いにヒンジで連結された異なったロボットアームを有し、ベルのようにも見えるがガンの形態をなすスプレイノズル１は、先端のロボットアームに取り付けられ、このスプレイノズルは、この例では車体である対象物２に、噴霧化された塗料をスプレイ塗布するように改造されている。上記スプレイノズルは、塗料の噴霧化を模式的に示した装置３に接続され、上記塗料は、塗料を収容してスプレイノズルの極く近傍に位置する容器５から導管を経てスプレイノズル１に供給される。圧縮空気の供給管や装置に含まれる部材を電子制御するコンジットなどの異なる導管は、簡明化のため図１では省略され、本発明と関係のない部材は、図２〜４に示されていない。
本発明の好ましい実施の形態によるプラントの構造は、図２に示されている。このプラントは、図１に示された種類の１２台のスプレイロボット１４に塗料を供給するようになっており、上記スプレイロボットは、壁によってスプレイ塗布空間を実質上気密に取り囲んでいる３つの個々のスプレイブース６に配置されている。コンベアなどの供給装置７が、スプレイブースを通って車体を輸送すべく各スプレイブースを貫いて延びている様子が示されている。
上記プラントは、スプレイロボット１４から離れて配置されたステーション８を有し、このステーションは、異なる色および種類の少なくともいずれかの塗料を収容する複数の異なったタンク１０をもつ塗料供給装置９を有する。これらのタンクから、図１に示された種類の容器５に塗料を充填するための場所１２へ、所望の塗料を輸送する環状導管１１が延びている。この環状導管を介する塗料の充填は、第２制御ユニット１３によって制御され、この第２制御ユニットは、後述するようにステーション８における他の機能も制御する。
上記プラントは、塗料を充填した容器をステーション８から個々のスプレイロボット１４に輸送し、スプレイロボットから交換された容器をステーションに戻すように輸送する輸送装置を有する。この輸送装置は、例えば軌道である輸送トラック１５を有し、この輸送トラック上を、容器５を輸送する台車１６が移動する。輸送トラック１５は、スプレイブース６に接離するように容器を輸送する共通ループ部分１７と、この共通ループ部分に接続されて夫々２つのスプレイロボットへ延びる並列外側ループ１８とを有する。
各台車１６は、容器を収容する２つの収容部材１９,２０を有し、第１の収容部材２０は、台車がステーション８からスプレイロボットに動く間に容器を収容し、台車がスプレイロボットからステーションに動く間に空になる一方、第２の収容部材１９は、台車がステーションからスプレイロボットに動く間に空になり、台車がスプレイロボットからステーションに動く間に第１の収容部材２０によって届けられた交換容器を収容するようになっている。
ステーション８は、交換された容器にまだ塗料が残っているとき,この塗料を排出し、排出された空の容器を洗浄するための部材２１,２２を有する。しかし、塗料の種類および色毎に１組の容器を用いて、排出や洗浄を不要にし、容器を更なる塗料で単純に充填して、後の所望の時点でスプレイロボットに輸送することも可能である。他の択一的な手法は、最も頻繁に用いられる幾つかのいわゆる主塗料を１組の容器に入れ、交替する塗料を他の容器に入れて、他の容器のみを排出および洗浄すればよいようにすることである。第３の択一的な手法は、総ての容器を使用後に排出および洗浄することである。容器への塗料の充填は、比較的高い精度でしか行なわれないので、ステーションに戻ってきた容器には、確かに少量の塗料が残っている。まだ残っている少量の塗料は、異なった手法で取り扱われる。第１の手法は、塗料をごみ捨て場に放出することである。他の手法は、再利用のための小さい貯蔵システムをもつ戻り塗料のための局部環状導管に残り塗料を放出することであり、収集される塗料の量が多いなら、残り塗料は各タンクに放出される。第３の手法は、各タンクヘ輸送するための局部主環状導管１１に直接放出することである。
ステーション８は、場所１２に隣接し,場所１２での塗料充填を待つ空の容器を緩衝のために保管する世話をする場所２３を有する。
上記プラントは、輸送装置を制御する第１制御ユニット２４と,第２制御ユニット１３と,スプレイロボット１４を制御する第３制御ユニット２５と,ライン制御ユニットといわれる第４制御ユニット２６とをもつ制御装置を有する。第４制御ユニット２６には、どの種類でどの色の塗料が所定の時点で特定のスプレイロボットによってスプレイされなければならないかに関するデータが入力される。これらのデータは、自動車販売店から発せられ、異なった塗装を施される自動車の注文リストで原則的に構成される。上記制御装置の種々の制御ユニットは、通信網２７で互いに接続され、第４制御ユニット２６が、種々の制御ユニットを介する制御を所望の容器交換が得られるように調整するのが好ましい。上記各制御ユニットは、コンピュータであるのが好ましい。
種々の制御ユニットによる制御は、次のように行なわれる。各自動車は、メモリをもつトランスポンダを内蔵し、上記メモリに、上記自動車が従うモデルや変形や色などに関する情報が格納されている。これと択一的に、上記情報は、ライン制御ユニット２６に入力されてもよい。自動車,より正確には車体がスプレーブース６に入ると、第３制御ユニット２５は、上記情報を受け取る。第３制御ユニット２５は、この情報をスプレイブースの各スプレイロボットのための特定の制御ユニットに出力し、この制御ユニットは、スプレイ塗装の総てのプログラムをもち、スプレイ塗装中にどれだけの塗料が消費されるかを知っている。このロボット制御ユニットは、上記情報をスプレイブース制御ユニット２５に出力し、このスプレイブース制御ユニットは、新たなスプレイ作業の時点を計算する。塗料の種類および量と各ロボットへの到着時点に関する情報が、通信網２７を経てステーション８の制御ユニット１３に送られる。制御ユニット１３は、所望の数の容器に求められた塗料を充填し、局部台車コンピュータに直接または輸送制御ユニット２４を介して入力して当該台車に正確なアドレスを与える。すると、台車は、輸送トラック１５に送られ、例えばチェーンによって駆動されるか、あるいは自身の再充電できる電池で給電される自身のモータをもつ駆動手段で駆動される。台車は、自身の駆動ユニットとコンピュータをもつ知能(インテリジェント)台車であってもよく、この知能台車は、アドレスを受け取った後、異なったトラックを通って動き、自身のトラックを変更し、容器交換のための正確な位置(図４参照)で停止して、「空の」容器を持って戻ってくる。上記台車は、各台車の位置を計算し,要求される(共通ループ部分１７から所望の並列外側ループ１８への)トラック変更を制御する制御ユニット２４によって完全に制御されるいわゆる「馬鹿な」台車であってもよい。
実際の容器の交換は、次のようにして行なわれる。台車が当該スプレイブース６に到着すると、この台車は、スプレイブースの壁２９の開口２８の真正面で停止する。すると、台車の到着を表わす信号がスプレイロボットに出力され、このスプレイロボットは、その「空の」容器を上記台車の空の収容部材１９内に設けられた図２に示す容器把持のためのグリップ部材３０中にこのグリップ部材を開放して導き入れ、その結果、空の容器が台車に渡される。次に、スプレイロボットは、グリップ部材をもつマニピュレータが台車内にある満たされた容器を把持する位置に来るように自身の外側アームを動かし、ロボット制御ユニットは、続いてグリップが生じたので容器を開放せよとの信号を台車に出力する。そうすると、スプレイロボットのアームは、台車から遠ざかるように動いてスプレイの準備が整う一方、台車は、空の容器を持ってステーション８に向けて更に移動する。
本発明は、勿論、上述の好ましい実施の形態に決して限定されるものではなく、本発明の基本的思想から離れることなく当業者が種々の変更をなしうることは明かである。
幾つかの変形例を上述したが、例えば各台車に２つ以上の容器を収容する収容部材を設けて、輸送トラックの同一「ラップ(一周)」の間に１つ以上のスプレイロボットに新たな容器を供給するようにすることも可能であることをここに言及しておきたい。
請求項の「輸送装置を制御する第１制御ユニット」という定義は、非常に幅広い意味が与えられなければならず、この定義には、容器を輸送する各台車などのために分離して配置された制御ユニットも含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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