JPH03242254A - チューブ切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はチューブ切替装置に係り、特に複数チューブの
切替動作を自動的に行なうよう構成したチューブ切替装
置に関する。

従来の技術 複数のチューブの切替動作を行うチューブ切替装置が適
用された一例としては塗装ラインの塗装色切替システム
がある。

例えばコンベヤ装置等により搬送されたワークに対し塗
装を施す塗装ラインにおいては、アーム先端に塗装ガン
を有する塗装用ロボットが塗装ブースに設Ｈされ、ワー
クが塗装ブースに到着すると塗装用ロボットがワークの
種類等に応じて塗装色を切替えて塗装できるようになっ
ている。このような塗装色切替システムでは、塗装用ロ
ボットのアーム上に各種塗装色毎の切替バルブを複数個
設けた構成となっている。即ち、従来のチューブ切替装
置が用いられた塗装色切替システムでは、塗装用ロボッ
トのアーム上に設けられた各切替バルブに各塗装色の塗
料チューブが接続され、且つ複数の切替バルブがチュー
ブを介して塗装ガンと接続されており、ロボットは各切
替バルブの開。

閉動作により塗装ガンより噴出される塗装色が切替えら
れて各ワーク毎に別の色を塗装できるようになっている
。

発明が解決しようとする課題 しかるに、従来のチューブ切替装置が適用された塗装用
ロボットの塗装色切替システムでは、塗装用ロボットの
アームに塗料チューブが接続された多数の切替バルブが
設けられているので、切替バルブ及び塗料チューブの重
量がアームに作用することになり、そのためアームの動
作特性が低下し、アームを駆動するモータへの負荷が増
大してしまうといった課題があった。さらに、従来は複
数の切替バルブの取付スペースが大きいため、例えば箱
形のワークの内部を塗装する場合、ロボットの塗装動作
が大きく制約されてしまいワークの形状によっては塗装
できない場合もある。又、上記従来装置ではアーム上の
切替バルブとアーム先端の塗装ガンとの距離が比較的長
いため、塗装色を切替える毎に、切替バルブと塗装ガン
の間に残留する前回の塗料の量が多くなってしまうばか
りかパージする際シンナ等の洗浄液が多く使用されてし
まい無駄が多いといった課題もある。

そこで、本発明は上記課題を解決したチューブの切替装
置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 本発明は、 液を給送する共通チューブが接続された第１の継手と、 複数の液供給チューブが夫々個別に接続された複数の第
２の継手と、 前記複数の第２の継手より一の継手を選択し、前記選択
された第２の継手を前記第１の継手に接続して前記一の
液供給チューブと前記共通チューブとを連通するチュー
ブ切替手段と、 よりなる。

作用 チューブ切替手段により選択されたーの塗料チューブに
設けられた第２の継手を共通チューブに設けられた第１
の継手に接続するこにより、例えば塗装色切替システム
の適用された場合、アーム等の可動部に作用する重量を
減らして可動部の動作特性を向上させ、且つ共通チュー
ブを短くすることにより、例えば塗装用ロボットにおい
ては塗装色切替時にパージされる塗料の残量及びシンナ
が少曇に抑えられる。

実施例 第１図及び第２図に本発明になるチューブ切替装置の一
実施例が適用された塗装用ロボットの塗装色切替システ
ムの一例を示す。

両図中、塗装用ロボット１は、多関節型のロボットであ
り、アーム２の先端の手首部２ａには塗装ガン３が取付
けられている。塗装ガン３近傍のアーム２側面には第３
図に示すようなメス側クイック継手（第１の継手）４が
取付けられている。

この継手４はチューブ（共通チューブ）５を介して塗装
ガン３と接続されている。尚、チューブ５は継手４が塗
装ガン３の近傍に位置するためかなり短く、手首部２ａ
の動作を妨げない程度に弛ませである。

第３図に示す如く、継手４は、非接続時流路４ａを自動
的に閉止する弁機構４ｂと、本体４Ｃの外周でＡ、Ｂ方
向に摺動自在に設けられたリング４ｄと、リング４ｄが
８方向にあるとき内側に押圧される係止法４ｅとよりな
る。尚、リング４ｄはコイルバネ４ｆのバネ力によりＢ
方向に附勢されている。又、上記継手４にはシンナチュ
ーブ９及びエアチューブ１０が接続されており、塗装色
切替時には後述するようにシンナチｌ−ブ９からのシン
ナ及びエアチューブ１０からのエアによりチ１−７５及
び塗装ガン３に残留する前回の塗料がパージされる。

このように、アーム２には従来のように複数の切替バル
ブが設けられていないため、その分アーム２に作用する
重量が軽減され、アーム２の動作特性が向上している。

そのため、アーム２を駆動する駆動機構（図示せず）の
負担も軽くなり、アーム２及び駆動機構の軽量化、コン
パクト化が図れる。

又、継手４と塗装ガン３とを接続するチューブ５が短く
なっているので、塗装色切替時塗料の残量が少なくて済
み、パージ用のシンナの使用量も減少させることができ
る。

６はワークで、コンベヤ装置７に吊下されて上２塗装用
ロボット１が設置された塗装ブースに搬送される。８は
走行装置で、ワーク搬送方向に延在するように塗装ブー
スの床面に設置されている。

この走行装置８には塗装用ロボット１が載置されており
、塗装用ロボット１はワーク６に追従するようにＸ方向
に走行しながら塗装動作を行なう。

１１は塗装チューブ切替装置で、塗装用ロボット１及び
走行装置８の後方に設置されている。この塗料チューブ
切替装置１１は、大略各塗装色別に設けられた複数の塗
料チューブ（液供給チューブ）１２１〜１２ηと、複数
の塗料チューブ１２１〜１２ＴＩが載置される継手載置
ベース１３と、継手載置ベース１３を塗装用ロボット１
の走行方向に移動させる移動機構１４と、複数の塗料チ
ューブ１２１〜１２ηのなかから一の塗料チューブ１２
をクランプして塗装用ロボット１に接続する塗料チュー
ブ着脱機構１５とよりなる。

各塗料チューブ１２１〜１２ＴＩの端部には第４図に示
すオス側クイック継手１６（１６１〜１６η）が取付け
られている。この継手１６は継手ｒＬ１ベース１３に載
置され、後述するようにアーム２に取付けられたメス側
クイック継手４に差し込まれてワンタッチで連結される
構成となっている。即ち、継手１６は非接続時本体１６
ａ内の流路１６ｂを自動的に閉止する弁機構１６ｃを有
し、本体１６ａの外周には継手１４の係止法４ｅが嵌合
する溝１６６が設けられている。

継手載置ベース１３は移動機構１４の一対のガイドレー
ル１７．１８に摺動自在に嵌合し、且つボールねじ１９
が螺合する螺合部１３ａを有する。

そして、移動機構１４は一対のガイドレール１７゜１８
と、ボールネジ１９と、ガイドレール１７゜１８及びボ
ールねじ１９の両端部を支持する支持部２０．２１と、
ボールねじ１９を回転駆動する駆動部２２とよりなる。

支持部２０．２１は夫々塗装ブース後方の壁面等に固定
されており、ガイドレール１７．１８に嵌合する継手載
置ベース１３は略塗装用ロボット１のアーム２と略同じ
高さに保持されている。

又、継手載置ベース１３の上面には複数の継手１６１〜
１６ηが［置されるＶ字状の凹部１３ｂ（１３ｂ＋〜１
３ｂｎ）が設けられ、各凹部１３ｂ１〜１３ｂＴｌの上
部には各継手１６１〜１６１の軸部１６ｅを保持する保
持部材１３ｃ（１３Ｃ＋〜１３ｃη）が設けられている
。尚、保持部材１３Ｇ（１３Ｃ＋〜１３ｃη）は夫々対
向する凹部１３ｂ＋〜１３ｂＴｌに載置される継手１６
が着脱されるとき、空圧シリンダ（図示せず）等の駆動
手段により凹部１３ｂ１〜１３ｈηから離間するように
回動し、軸部１６ｅの保持を解除する。

又、継手載置ベース１３の後側には、各塗料チューブ１
２１〜１２ｎを開、閉する切替バルブ２３１〜２３ηが
配設されている。上記構成になる継手装置ベース１３は
ボールネジ１９が駆動部２２により回転駆動されること
により、矢印Ｘ方向くワーク搬送方向）に移動し、走行
装置８により走行する塗装用ロボット１に追従する。

塗料チｌ−ブ＠脱機構１５は、空圧シリンダ２４と、空
圧シリンダ２４のロッド２４ａに設けられたクランプ機
構２５とよりなる。

クランプ機構２５は第２図のように一対のクランパ２５
ａ、２５ｂが回動自在に設けられており、一対のクラン
パ２５ａ、２５ｂは第５図に示す空圧シリンダ４１によ
り開閉駆動（詳細は周知であるので省略する）される。

又、クランパ２５ａ。

２５ｂは継手４の係止を解除する押圧部２５ｃが突出し
ている。尚、空圧シリンダ４１が固定されたベース４２
は空圧シリンダ２４と平行に延在するガイドレール４３
によりＡ、Ｂ方向に摺動自在に支持されている。

又、空圧シリンダ２４は壁面等に固定されたブラケット
４４上に固定されている。従って、塗料チ１−ブ切替時
は任意の塗料チューブ１２の継手１６がクランプ機構２
５と対向する位置で停止するように継手載置ベース１３
が移動する。

ここで、第６図を参照して塗料供給回路につき説明する
。第６図中、切替バルブ２３は塗料チューブ１２と２６
との間に設けられている。塗料チューブ２６は塗料循環
路２７に接続されている。

又、塗料チューブ２６の途中には減圧弁２８．ポンプ２
９が配設されている。切替バルブ２３が消勢されている
とき、切替バルブ２３は塗料チューブ２６と帰還チュー
ブ３０とを連通している。従って、非塗装Ｒ塗料循環路
２７からの塗料は塗料チューブ２６、帰還チューブ３０
．３１を通過して塗ｎＭＦ運路３１に房る。しかし、塗
装時は切替バルブ２３が励磁されて切替わり、塗料チュ
ーブ２６と１２とが連通ずる。その結果、塗料は継手１
６．４．チューブ５を介して塗装ガン３に供給され、ワ
ーク６に吹き付けられる。

又、塗装色切替時にはシンナチューブ９に配設された電
磁弁４５が開弁し、タンク４６内のシンナがポンプ４７
に圧送されて継手４に供給される。

これにより継手４．デユープ５．塗装ガン３内に残留し
たＩＰ＋がパージされる。続い−てエアチューブ１０に
配設された電磁弁４８が開弁し、空気源４９からの圧縮
空気が継手４に供給される。そのため、継手４．チュー
ブ５．塗装ガン３内に残留するパージ用のシンナがエア
チューブ１０からのエアにより除去される。５０．５１
はチューブ９゜１０の逆流を防止するための逆止弁であ
る。

ここで、上記構成になる塗装色切替システムの塗装色切
替動作につき説明する。

塗装用ロボット１はこれまでＡ色の塗料をワーク６に吹
付けて塗装を施しているとする。そして、次のワーク６
から塗料の色をＡ色からＢ色に切換えるよう制￥８装置
（図示せず）から支持があると、まず走行装置８はＡ色
の塗装作業が終了した後塗装用ロボット１を第１図に示
す切替位置に停止させる。続いて塗装用ロボット１はア
ーム２がワーク搬送方向（×方向）と平行となるように
アーム２を時計方向に旋回させる（第１図中２点鎖線で
示す）。

次に、塗料チューブ着脱ｔｌｆ１１５の空圧シリンダ２
４が作動してクランプ機構２５を六方向に駆動する。そ
して、クランプ機構２５ａの押圧部２５ｃが継手４のリ
ング４ｄをＡ方向（係止解除方向に押圧してて係止法４
ｅによる継手１６の係止を解除すると同時に空圧シリン
ダ４１の作動によりクランパ２５ａ、２５ｂが継手１６
の軸部１６ｅをクランプする。このようにＡ色用の継手
１６がクランプ機構２５によりクランプされた後、空圧
シリンダ２４はロッド２４ａを８方向に駆動させて継手
１６を継手載置ベース１３の所定凹部１３ｂに運搬する
。

尚、継手載置ベース１３は走行装置８の走行動作と同時
に、移動機構１４の駆動によりＡ色用の継手１６が載置
される凹部１３ｂが取出返却可能な切替位置に停止する
ように移動している。

Ａ色用の継手１６が凹部１３ｂに返却されると押圧部材
１３Ｃが第４図のように軸部１６ｅを押圧する位置に回
動して継手１６を凹部１３ｂに保持する。

このように、Ａ色用の継手１６が継手載置ベース１３に
返却される間に、塗装用ロボット１においては前述した
ようにシンナとエアによるパージが行なわれており、継
手４．チューブ５．塗装ガン３に残留するＡ色の塗料が
除去される。

次に、継手載置ベース１３が次回の塗装色であるＢ色の
継手１６２をクランプ機構２５に対向させる切替位置に
移動する。空圧シリンダ４１の作動によりクランパ２５
ａ、２５ｂが上記退団動作と逆のクランプ動作を行ない
、Ｂ色用の継手１６２がクランプされる。略同時に継手
１６２の軸部１６ｅを凹部１３ｂ２に押圧していた押圧
部材１３Ｇが上方に回動して継手１６２の保持を解除す
る。

続いて塗料チューブ着脱機構１５の空圧シリンダ２４が
作動してロッド２４ａをＡ方向に駆動する。ロッド２４
ａの先端のクランプ機構２５はＢ色用の継手１６２をク
ランプしたまま同方向に移動し、押圧部２５ｃでアーム
２側に設けられた継手４のリング４ｄをＡ方向に押圧し
ながら継手１６２を継手４に挿入する。

そして、第７図のように継手１６２が継手４に接続され
ると、クランパ２５ａ、２５ｂが開いて継手１６２のク
ランプを解除する。その後、空圧シリンダ２４はロッド
２４ａをＢ方向に復帰させて、塗装色切替動作が完了す
る。

尚、継手４．１６は夫々弁機構４ｂ、１６ｃが互いに当
接して開弁動作するため、継手４，１６の接続と同時に
塗料チューブ１２２とチューブ５とが連通ずる。よって
、切替バルブ２３（第６図参照）が励磁されて切替わり
塗料チューブ２６と１２とを連通するとＢ色の塗料が塗
装ガン３に供給される。そして、塗装用ロボット１は再
びアーム２を反時計方向に回動させてＢ色による塗装作
業を開始する。

尚、塗装用ロボット１がＸ方向に移動する際は継手ｅ、
１ベース１３も常に塗装用ロボット１の後方に位置する
ように移動機構１４により駆動されるため、塗装作業ｖ
Ｉ塗料チューブ１２及び継手４゜１６に無理な力が作用
することはない。

又、上記実施例ではメス側クイック継手４をアーム４の
側面に設けたがこれに限らず、塗装ガン３の近傍であれ
ば上記実施例以外の位置に設けても良いのは勿論である
。

又、上記実施例では塗装色切替システムを例に挙げて説
明したが、これに限らず本発明が複数のチューブを有す
る他の液供給路にも適用できるのは勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明になるチューブ切替装置は、チュー
ブ切替手段により選択されたーの液供給チューブに設け
られた第２の継手を第１の継手に接続するようにしたた
め、第１の継手と複数の第２１の継手とを自動的に切替
えて複数チューブと共通チｌ−ブとの接続を容易に切替
えることができ、例えば塗装色切替システムにおいては
従来のように塗装用ロボットのアーム上に複数の切替バ
ルブを設けないで済み、アームに作用する重量を減らし
てアームの動作特性の向上を図ることができる。

又、アーム上に切替バルブがないため、比較的狭い部分
の内壁にも塗装を施すことができワーク形状が制約され
ることもない。さらに塗装用ロボットの場合塗装ガンと
第１の継手との距離が短くできるため、塗装色切替時に
塗料供給路に残留する前回の塗料が少なくなり塗料が無
駄にならず、しかも塗装ガン及び塗料供給路内の残留塗
料をバージするためのシンナが少量で済みより経済的で
ある等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明になるチューブ切替装置の一実
施例が適用された塗装用ロボットの塗装色切替システム
平面図、斜視図、第３図はメス側クイック継手の縦断面
図、第４図はオス側クイック継手のＩＩｉ断面図、第５
図は塗料チューブ着脱機構の平面図、第６図は塗料供給
回路の構成図、第７図はメス側クイック継手にオス側ク
イック継手を接続した状態を示す縦断面図である。 １・・・塗装用ロボット、２−・・アーム、３・・・塗
装ガン、４・・・メス側クイック継手、８・・・走行装
置、９・−・シン太チューブ、１０・・・エアチューブ
、１１・・・塗料チューブ切替装置、１４・・・移動機
構、１５・・・塗料チエ−ブ着脱ａｍ、１６・・・オス
側クイック継手、２３１〜２３η・・・切替バルブ、２
４・・・空圧シリンダ、２５・・−クランプ機構、２６
・・・塗料チューブ。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液を給送する共通チューブが接続された第１の継手と、 複数の液供給チューブが夫々個別に接続された複数の第
   ２の継手と、 前記複数の第２の継手より一の継手を選択し、前記選択
   された第２の継手を前記第１の継手に接続して前記一の
   液供給チューブと前記共通チューブとを連通するチュー
   ブ切替手段と、 よりなることを特徴とするチューブ切替装置。