JPH09308848A - 色替え装置及び塗装用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は塗料を別の塗料に切り替える際の洗
浄時間を短縮することを課題とする。 【解決手段】 塗装用ロボット１は、基台３上の旋回ベ
ース４で起立する第１アーム５と、第１アーム５の上端
から水平方向に延在して塗装ガン８を有する第２アーム
６とを有し、第２アーム６には第１の色替バルブユニッ
ト１０が取り付けられ、基台３には第２の色替バルブユ
ニット１２が取り付けられている。第１の色替バルブユ
ニット１０では、使用頻度の多い塗料Ａ，Ｂを選択的に
供給することができ、第２の色替バルブユニット１２で
は使用頻度の少ない塗料Ｃ〜Ｅを選択的に供給する。使
用頻度の多い塗料に色替えする場合、第１の色替バルブ
ユニット１０での色替え時間が短縮され、使用頻度の少
ない塗料の場合、第２の色替バルブユニット１２を予め
洗浄しておくことにより洗浄時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は色替え装置及び塗装
用ロボットに係り、特に塗料の色替え時間を短縮するよ
う構成した色替え装置及び塗装用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば塗装用ロボットによりワーク表面
を塗装する塗装工程では、ワークがコンベヤにより搬送
されると、塗装用ロボットが予めティーチングされた塗
装プログラムにしたがって所定の塗装作業を行う。即
ち、塗装用ロボットは、ワークが作業エリアに到着する
と、自動的に塗装作業を開始し、ワークが作業エリアを
通過するまでに所定の塗装作業を終了させる。

【０００３】そして、所定の塗装作業が終了すると、塗
装用ロボットは、アームを旋回させて塗装を開始する待
機位置に戻す。このように塗装用ロボットを使用して自
動的に塗装作業を行う塗装システムでは、ワークによっ
て塗料の色が指定されており、ワークの塗装色が切り替
わる場合、ワークの搬送に連動して所謂色替えを行って
いる。

【０００４】すなわち、Ａ色が指定されたワークへの塗
装が終了してから、Ｂ色が指定されたワークへの塗装が
開始されるまでの間に塗装ガンに残留している前回のＡ
色塗料を洗浄しなければならない。また、塗装用ロボッ
トにおいては、ロボットの近傍又はロボットのアーム上
に色替バルブユニットが設けられており、アーム先端の
手首部の先端には塗装ガンが装着されている。色替バル
ブユニットは、マニホールドに複数の塗料供給弁と、空
気供給弁と、シンナ供給弁とを接続してなる。塗料供給
弁は圧縮空気で駆動するエアオペレート式の３ポート２
位置弁を用い、塗料供給ポート、塗料還流ポート、塗料
吐出ポートの３ポートが設けられている。そして、各ポ
ートには塗料供給チューブが接続されている。

【０００５】空気供給弁及びシンナ供給弁は、圧縮空気
で駆動するエアオペレート式の２ポート２位置弁を用い
ており、空気供給弁にはエアチューブが接続され、シン
ナ供給弁にはシンナ供給チューブが接続されている。
尚、塗料供給弁に３ポート２位置弁が使用されるのは、
塗装する場合のみ塗料を塗装ガンに供給し、塗装しない
場合には塗料を循環させて塗料の凝固を防止するためで
ある。

【０００６】また、空気供給弁及びシンナ供給弁に２ポ
ート２位置弁を用いたのは、圧縮空気及びシンナを循環
させる必要がないからであり、各弁がエアオペレート式
としたのは、防爆上有利であるためである。ここで、塗
装用ロボットの色替え手順を説明する。尚、色替えは、
塗装プログラムが終了した後、又は塗装プログラムが終
了し塗装用ロボットが待機状態になった後、実行され
る。 （１）色替え要求の有無を判断する。 （２）色替え要求がある場合、塗装用ロボットを塗装ガ
ンから排塗料、排洗浄液を排出することの可能な色替え
位置とする。 （３）塗料供給弁を閉とし、塗料出力管への塗料の供給
を停止する。 （４）塗料出力管の最も上流側に配置した圧縮空気供給
弁を一定時間開とし、洗浄用の圧縮空気で塗料出力管、
塗装ガン内の残留塗料を塗装ガンから排出する。 （５）同様に、塗料出力管の最も上流側に設置した洗浄
液供給弁を一定時間開とし、洗浄液で塗料出力管、塗装
ガン内を洗浄し、排洗浄液を塗装ガンから排出する。 （６）圧縮空気供給弁を一定時間開とし、圧縮空気で塗
料出力管、塗装ガン内の残留洗浄液を塗装ガンから排出
する。 （７）確実に洗浄を行う場合には、（５）（６）を数回
繰り返す。 （８）色替えを行う塗料の塗料供給弁を開とし、塗料で
残留洗浄液を完全に排出するために捨て吹きを行う。

【０００７】以上の手順（１）〜（８）で色替えが終了
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の色替え装置で
は、塗装ガンや色替バルブユニットから塗装ガンに塗料
を供給する共通チューブに前回の塗料が残留しているた
め、色替えを行う際には、塗装ガンや共通チューブを十
分に洗浄する必要がある。そのため、エアパージとシン
ナ洗浄とを数回繰り返さなければならず、アームの重量
増加を軽減するために色替え装置を塗装用ロボットから
離間した場所に設置した場合、その分共通チューブが長
くなって洗浄時間が長くかかるため、塗装ラインの稼働
率が低下するという問題があった。

【０００９】また、塗装ガン及び共通チューブ等の塗料
供給経路を洗浄時間を短縮するには、塗料供給経路を短
くするのが有効である。そのため、塗装用ロボットのア
ーム先端に塗装ガンが取り付けられた構成の場合、アー
ムに色替え装置を搭載することにより共通チューブを短
くすることができる。ところが、色替え装置がアームに
搭載されることにより、アーム重量が増大するため、ア
ームを駆動するのにより大きな駆動力が必要となり、ア
ーム駆動モータが大型化するといった問題がある。

【００１０】また、アーム重量が増大すると、塗装用ロ
ボットの動作精度や耐久性等の面で不利であり、しかも
塗装色の数が増えるほど色替え弁の数が増加して色替え
装置がより大型化すると共に重量増大によりアームに搭
載することが困難になる。そこで、本発明は上記課題を
解決した色替え装置及び塗装用ロボットを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
の発明は、塗装ガンに色の異なる複数の塗料のうち一の
塗料を選択的に供給する複数の色替え弁を有する色替え
装置において、前記複数の色替え弁を使用頻度に応じて
分散させ複数箇所に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】従って、請求項１によれば、複数の色替え
弁を使用頻度に応じて分散させ複数箇所に配置したた
め、一箇所に複数の色替え弁が集中的に配置されること
を防止でき、例えば使用頻度の多い色替え弁の塗料供給
経路を短くすることができるので、主に使用される色の
塗料供給経路の洗浄時間を短縮することができる。

【００１３】また、請求項２の発明は、揺動自在に支持
されたアームと、該アーム先端に装着された塗装ガン
と、該塗装ガンに色の異なる複数の塗料のうち一の塗料
を選択的に供給する複数の色替え弁とを有する塗装用ロ
ボットにおいて、前記複数の色替え弁のうち使用頻度の
多い色替え弁を前記アームに設け、前記複数の色替え弁
のうち使用頻度の少ない色替え弁を前記アーム以外の箇
所に設けたことを特徴とするものである。

【００１４】従って、請求項２によれば、使用頻度の多
い色替え弁をアームに設け、使用頻度の少ない色替え弁
をアーム以外の箇所に設けたため、使用頻度の多い色替
え弁の塗料供給経路を短くすることができるので、主な
洗浄時間を短縮することができると共に、アーム重量を
軽減してアーム駆動モータの負担を軽減して小型化する
ことができる。また、色替え弁の数が増加しても設置箇
所を分散することにより、アームへの搭載を可能とする
ことができる。

【００１５】また、請求項３の発明は、前記アーム以外
の箇所に設けられた色替え弁は、前記アームに設けられ
た色替え弁を経由して前記塗装ガンに塗料を供給するこ
とを特徴とするものである。従って、請求項３によれ
ば、アーム以外の箇所に設けられた色替え弁がアームに
設けられた色替え弁を経由して塗装ガンに塗料を供給す
るため、アームに設けられた色替え弁からの塗料で塗装
している間にアーム以外の箇所に設けられた色替え弁と
アームに設けられた色替え弁とを連通するチューブを前
もって洗浄しておくことにより、アーム以外の箇所に設
けられた色替え弁に切り換える際の洗浄時間を短縮でき
る。

【００１６】また、請求項４の発明は、前記アームに設
けられた色替え弁は、少なくとも白色塗料を前記塗装ガ
ンに供給するように設けられたことを特徴とするもので
ある。従って、請求項４によれば、最も多く使用される
白色塗料を供給する色替え弁がアームに設けられている
ため、最も使用頻度の多い色替え弁の塗料供給経路を短
くすることができ、最も多く使用される白色塗料の色替
え弁の洗浄時間を短縮することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明になる色替え装置及び塗装
用ロボットの一実施例を示す。塗装用ロボット１は、塗
装作業を行う塗装エリア内に設置されており、塗装エリ
ア２には、被塗装物がコンベヤにより一定の速度で供給
される。

【００１８】塗装用ロボット１は、被塗装物が搬送され
ると、予めティーチングされた塗装動作を行うプレイバ
ック形の多関節ロボットである。塗装用ロボット１は、
大略、基台３と、基台３上で旋回する旋回ベース４と、
旋回ベース４上で起立する第１アーム５と、第１アーム
５の上端から水平方向に延在する第２アーム６と、第２
アーム６の先端に設けられた手首部７とよりなる。手首
部７の先端には塗装ガン８が取り付けられている。塗装
ガン８は、第１アーム５及び第２アーム６の揺動により
所定の塗装高さ位置に移動し、手首部７により塗料噴射
方向が変更される。

【００１９】塗装用ロボット１は、各可動部がモータ
（図示せず）により駆動されて塗装ガン８の位置や塗装
方向を調整するようになっており、各モータはロボット
コントローラ９からの制御信号により旋回ベース４、第
１アーム５、第２アーム６、手首部７を駆動するように
制御される。また、塗装用ロボット１の各関節部分に
は、各可動部の角度を検出するためのエンコーダ（図示
せず）が組み込まれており、ロボットコントローラ９は
エンコーダから出力された検出信号がフィードバックさ
れることにより、各モータを制御して旋回ベース４、第
１アーム５、第２アーム６、手首部７を正確に駆動す
る。尚、ロボットコントローラ９には、ティーチング操
作時に操作される手元操作装置９ａが接続されている。

【００２０】第２アーム６上には、第１の色替え装置と
しての第１の色替バルブユニット１０が取り付けられて
いる。この第１の色替バルブユニット１０では、使用頻
度の多い塗料Ａ，Ｂを選択的に供給することができるよ
うに構成されている。そして、塗装ガン８には、塗料を
供給する塗料供給チューブ（共通チューブ）１１を介し
て第１の色替バルブユニット１０に接続されている。

【００２１】例えば使用頻度の多い塗料としては、自動
車のボデーの場合、白色塗料が最も多く使用されてい
る。そのため、本実施例では、第２アーム６に取り付け
られた第１の色替バルブユニット１０には、少なくとも
白色塗料を供給する色替え弁が設けられている。よっ
て、最も多く使用される白色塗料の色替え弁の洗浄時間
を短縮することができる。

【００２２】また、第１の色替バルブユニット１０は、
色替えを行う全ての色替バルブを有するものではないた
め、小型化及び軽量化されており、第２アーム６の負担
が軽減されている。そのため、第２アーム６を駆動する
モータの駆動力が小さくて済み、モータの容量を小さく
することも可能になるばかりか、塗装動作時の第２アー
ム６を高速動作させたり、塗装ガン８の動作位置の精度
を高めるのに有利である。

【００２３】また、基台３上には、第２の色替え装置と
しての第２の色替バルブユニット１２が取り付けられて
いる。この第２の色替バルブユニット１２では、使用頻
度の少ない塗料Ｃ〜Ｅを選択的に供給することができる
ように構成されている。そして、第２の色替バルブユニ
ット１２は、塗料供給チューブ１３を介して第１の色替
バルブユニット１０に接続されている。

【００２４】このように、色替え装置は、第１の色替バ
ルブユニット１０と第２の色替バルブユニット１２に分
割され、且つ夫々異なる場所に分散配置されている。そ
して、第２アーム６上に設けられた第１の色替バルブユ
ニット１０は、使用頻度の多い色Ａ，Ｂの色替バルブを
有しているため、塗料Ａから塗料Ｂへ色替えする際、あ
るいは塗料Ｂから塗料Ａへ色替えする際は、第１の色替
バルブユニット１０と塗装ガン８との間の短い塗料経路
を洗浄するだけなので、洗浄時間を短縮できるので、色
替え時間を短縮することが可能である。

【００２５】また、第１の色替バルブユニット１０から
引き出された塗料排出チューブ１４は、塗装用ロボット
１の近傍に設置された排塗料回収装置１５に接続されて
いる。色替時にシンナ等の洗浄液により色替バルブユニ
ット１０，１２及び塗料供給チューブ１３に残留してい
る塗料を洗浄した際の廃液は、塗料排出チューブ１４を
介して排塗料回収装置１５に回収される。

【００２６】そのため、第１の色替バルブユニット１０
から供給される塗料Ａ，Ｂの塗装を行っているときに塗
料Ｃ〜Ｄに色替えする場合、予め第２の色替バルブユニ
ット１２及び塗料供給チューブ１３を洗浄し、洗浄液及
び前回使用の塗料を排塗料回収装置１５に排出すること
ができる。よって、塗料Ａ，Ｂから塗料Ｃ〜Ｄに色替え
する際の洗浄時間を短縮して次塗料による塗装開始まで
の待ち時間を短縮できる。

【００２７】図２は色替バルブユニット１０，１２の構
成を示す系統図である。尚、図２に示す塗装システムで
は、塗料Ａ〜Ｅに５色の塗料を選択的に塗装ガン８に供
給する構成を一例として示してある。第１の色替バルブ
ユニット１０では、塗装ガン８に塗料供給チューブ１１
を介して連通された全色共通の塗料出力管１６を有し、
塗料出力管１６には塗料Ａを供給するための塗料供給弁
１７と、塗料Ｂを供給するための塗料供給弁１８と、塗
料Ｃ〜Ｅを供給するための塗料供給弁１９とが配設され
ている。

【００２８】塗料供給弁１７には、塗料Ａを供給する塗
料供給装置（図示せず）からの塗料供給管路１７ａが接
続され、塗料供給弁１８には、塗料Ｂを供給する塗料供
給装置（図示せず）からの塗料供給管路１８ａが接続さ
れている。また、塗料供給弁１９には、第２の色替バル
ブユニット１２からの塗料供給チューブ１３が接続され
ている。

【００２９】さらに、塗料出力管１６には、塗装ガン８
及び塗料出力管１６及び塗料供給チューブ１１を洗浄す
るシンナを供給するシンナ供給弁２０と、塗装ガン８及
び塗料出力管１６及び塗料供給チューブ１１をエアパー
ジする洗浄用エア供給弁２１とが配設されている。そし
て、シンナ供給弁２０には、シンナ供給装置（図示せ
ず）からのシンナ供給管路２０ａが接続されており、シ
ンナ供給管路２０ａには逆流防止弁２０ｂが配設されて
いる。また、洗浄用エア供給弁２１には、エア供給装置
（図示せず）からのエア供給管路２１ａが接続されてお
り、エア供給管路２１ａには逆流防止弁２１ｂが配設さ
れている。

【００３０】第２の色替バルブユニット１２では、塗料
供給チューブ１３を介して塗料供給弁１９に連通され、
塗料Ｃ〜Ｅを選択的に供給する共通の塗料出力管２２を
有し、塗料出力管２２には塗料Ｃを供給するための塗料
供給弁２３と、塗料Ｅを供給するための塗料供給弁２４
と、塗料Ｅを供給するための塗料供給弁２５とが配設さ
れている。

【００３１】塗料供給弁２３には、塗料Ｃを供給する塗
料供給装置（図示せず）からの塗料供給管路２３ａが接
続され、塗料供給弁２４には、塗料Ｄを供給する塗料供
給装置（図示せず）からの塗料供給管路２４ａが接続さ
れている。また、塗料供給弁２５には、塗料Ｅを供給す
る塗料供給装置（図示せず）からの塗料供給管路２５ａ
が接続されている。

【００３２】さらに、塗料出力管２２には、塗料出力管
２２及び塗料供給チューブ１３及び塗料出力管１６を洗
浄するシンナを供給するシンナ供給弁２６と、塗料出力
管２２及び塗料供給チューブ１３及び塗料出力管１６を
パージする洗浄用エア供給弁２７とが配設されている。
そして、シンナ供給弁２６には、シンナ供給装置（図示
せず）からのシンナ供給管路２６ａが接続されており、
シンナ供給管路２６ａには逆流防止弁２６ｂが配設され
ている。また、洗浄用エア供給弁２７には、エア供給装
置（図示せず）からのエア供給管路２７ａが接続されて
おり、エア供給管路２７ａには逆流防止弁２７ｂが配設
されている。

【００３３】尚、塗料供給弁１７〜１９及び２３〜２５
は、夫々オペレートエアの供給により駆動されて切り替
わるエアオペレート型の３ポート２位置弁よりなり、シ
ンナ供給弁２０、洗浄用エア供給弁２１、シンナ供給弁
２６、洗浄用エア供給弁２７は夫々オペレートエアの供
給により駆動されて切り替わるエアオペレート型の２ポ
ート２位置弁よりなる。

【００３４】このようにエアオペレート型の弁を使用す
るのは、塗装エリアが可燃性の雰囲気であり、防爆上有
利であるからである。また、塗料供給弁１７〜１９及び
２３〜２５が３ポート２位置弁で構成されているのは、
塗装ガン８に塗料を供給しない場合、塗料供給装置に塗
料を還流させて塗料が固まるのを防止するためである。
また、シンナ供給弁２０、洗浄用エア供給弁２１、シン
ナ供給弁２６、洗浄用エア供給弁２７は、通常閉弁して
いるが、色替え時にオペレートエアが供給されると開弁
するオン・オフ弁である。

【００３５】第１の色替バルブユニット１０と第２の色
替バルブユニット１２の各弁は、塗装時には常に１色の
みを供給するように連携して切替制御されている。そし
て、塗料供給弁１７〜１９，２３〜２５及びシンナ供給
弁２０、洗浄用エア供給弁２１、シンナ供給弁２６、洗
浄用エア供給弁２７には、オペレートエア管路２８ａ〜
２８ｊが接続されており、各オペレートエア管路２８ａ
〜２８ｊからのエア（空気信号）により各弁が切り替わ
る。

【００３６】エア供給ユニット２９のエア出力管路３０
には、オペレートエア供給管路３１と、塗装ガン８にパ
ターンエアを供給するパターンエア供給管路３２と、霧
化エアを供給する霧化エア供給管路３３と、洗浄用エア
供給弁２１，２７に洗浄用エアを供給する洗浄用エア供
給管路３４とが接続されている。

【００３７】そして、オペレートエア供給管路３１に
は、オペレートエア供給用のソレノイドバルブＳＶ１〜
ＳＶ１５が配設され、パターンエア供給管路３２にはパ
ターンエア供給弁３５，３６が配設され、霧化エア供給
管路３３には霧化エア供給弁３７，３８が配設されてい
る。

【００３８】ソレノイドバルブＳＶ１〜ＳＶ１５は、通
常閉弁しており、ロボットコントローラ９から出力され
た制御信号により開弁する。ソレノイドバルブＳＶ１〜
ＳＶ１０はオペレートエア管路２８ａ〜２８ｊを介して
塗料供給弁１７〜１９，シンナ供給弁２０，洗浄用エア
供給弁２１，塗料供給弁２３〜２５，シンナ供給弁２
６，洗浄用エア供給弁２７にオペレートエアを供給する
電磁弁である。

【００３９】また、ソレノイドバルブＳＶ１１はオペレ
ートエア管路２８ｋを介して塗装ガン８に塗装オン・オ
フ用のオペレートエアを供給する電磁弁である。ソレノ
イドバルブＳＶ１２〜ＳＶ１５はオペレートエア管路２
８ｌ〜２８ｏを介して霧化エア供給弁３７，３８、パタ
ーンエア供給弁３５，３６にオペレートエアを供給する
電磁弁である。

【００４０】色替えを行う際は、まず塗料の共通管路で
ある塗料出力管１６，２２の内部や塗装ガン８の内部を
洗浄液（シンナ）により洗浄する必要がある。そこで、
塗料出力管１６の上流側端部にはシンナ供給弁２０，洗
浄用エア供給弁２１が配設され、塗料出力管２２の上流
側端部にはシンナ供給弁２６，洗浄用エア供給弁２７が
配設されている。そのため、洗浄時には、シンナ及び洗
浄用の圧縮空気を塗料出力管１６，２２に供給して洗浄
する。

【００４１】シンナ供給弁２０，２６及び洗浄用エア供
給弁２１，２７は、エアオペレート型の２ポート２位置
弁が使用されているので、シンナ供給弁２０，２６には
ソレノイドバルブＳＶ４，ＳＶ９からの空気信号がオペ
レートエアとして供給される。また、洗浄用エア供給弁
２１，２７には、ソレノイドバルブＳＶ５，ＳＶ１０か
らの空気信号がオペレートエアとして供給される。

【００４２】塗装ガン８には、塗料オン・オフ制御用の
オペレートエアがソレノイドバルブＳＶ１１から供給さ
れ、霧化エア供給弁３７，３８からの霧化エア及びパタ
ーンエア供給弁３５，３６からのパターンエアが供給さ
れる。霧化エアは霧化エア供給弁３７，３８によって２
種類の塗料の霧化圧を選択し、塗装ガン８に供給するこ
とができる。また、パターンエアも同様にパターンエア
供給弁３５，３６によって２種類の塗装パターンを選択
することができる。

【００４３】オペレートエアは、後述するロボットコン
トローラ９から出力された制御信号によりソレノイドバ
ルブＳＶ１〜ＳＶ１５が開弁又は閉弁することにより制
御され、ソレノイドバルブをオンにすると開弁してオペ
レートエアが各弁に供給される。

【００４４】図３は第１の色替バルブユニット１０と第
２の色替バルブユニット１２を制御する色替え制御装置
のブロック図である。色替え制御装置３９は、ロボット
コントローラ９内に設けられており、演算手順などを示
すプログラムを記憶するＲＯＭ４０と、演算結果などを
一時的に記憶するＲＡＭ４１と、サンプリング時間やソ
レノイドバルブ制御時間を生成するタイマ４２と、各ソ
レノイドバルブへ信号を出力するｉ／ｏ制御部４３と、
制御演算装置４４とからなる。

【００４５】この色替え制御装置３９は、ロボットコン
トローラ９から出力される次塗料信号、色替えのタイミ
ングを知らせる色替え要求信号、塗装用ロボット１の姿
勢を検出するロボット位置信号によって色替バルブユニ
ット１０，１２を制御するものである。

【００４６】色替え制御装置３９からの出力は、オペレ
ートエア用の圧縮空気をオン・オフするソレノイドバル
ブＳＶ１〜ＳＶ１０へ送られ、色替バルブユニット１
０，１２及び塗装ガン８のオン・オフを制御する。ま
た、色替え制御装置３９は、色替バルブユニット１０，
１２が色替えシーケンス中、色替え完了、エラー状態等
であることを示すステータス信号をロボットコントロー
ラ９へ出力する。

【００４７】次に、塗料Ａから塗料Ｂへの色替えのシー
ケンスについて図４，図５のフローチャートを参照して
説明する。今、色替え制御装置３９は、ロボットコント
ローラ９からの信号によって塗料供給弁１７を切り替え
て塗装ガン８へ塗料Ａを供給するように第１の色替バル
ブユニット１０を制御し、塗料Ａでワーク（図示せず）
を塗装する。この状態での第１の色替バルブユニット１
０へのオペレートエアの供給は、ソレノイドバルブＳＶ
１からだけである。

【００４８】そのため、ソレノイドバルブＳＶ１からオ
ペレートエアが供給された塗料供給弁１７はオン状態と
なり、塗料出力管１６を介して塗装ガン８へ塗料Ａを供
給する。また、他の塗料Ｂ〜Ｅは、塗料出力管１６へ吐
出されずに塗料供給装置へ循環している。

【００４９】ロボットコントローラ９は、ステップＳ１
（以下「ステップ」を省略する）で塗装プログラムを再
生して塗装用ロボット１を塗装作業させる。この塗装プ
ログラム再生中に例えば１秒毎に次塗装プログラムでの
色替え要求の有無を判定する（Ｓ２）。

【００５０】Ｓ２において、色替え要求がある場合はＳ
３に進み、ロボットコントローラ９は色替え要求信号、
及び塗料Ｂ信号を色替え制御装置３９に出力する。尚、
色替え制御装置３９では、後述するようにこの色替え要
求信号、及び塗料Ｂ信号により色替え制御を開始する。

【００５１】その後、所定の塗装プログラムが完了する
と（Ｓ４）、塗装用ロボット１を待機位置へ移動させた
後（Ｓ５）、塗装用ロボット１が待機位置へ移動したか
どうかを確認する（Ｓ６）。尚、塗装用ロボット１を待
機位置へ移動させたのは、塗装用ロボット１を色替え姿
勢とする際にワークとの干渉を避けるためである。続い
て、色替え姿勢に到達してからは色替えが完了した否か
を判断する。

【００５２】次に、塗装用ロボット１を色替えのための
色替え姿勢に動作させ（Ｓ７）、塗装用ロボット１が色
替え姿勢に到達したことを確認する（Ｓ８）。そして、
色替えが完了した否かを判定する（Ｓ９）。また、Ｓ９
において、色替えが完了のステータス信号が入力されて
いないときは、色替えが完了していないものと判断し
て、Ｓ１０に移行し、エラーの有無を判定する。そし
て、エラーがないときは再度Ｓ９に戻り、エラーが有る
ときはＳ１１に移行してエラー処理を実行する。

【００５３】また、Ｓ９において、色替えが完了のステ
ータス信号が入力されたときは、Ｓ１２に進み、塗装用
ロボット１を塗装開始のための待機位置へ移動させる。
そして、塗装用ロボット１が待機位置へ移動したかどう
かを確認する（Ｓ１３）。その後、Ｓ１４で次塗装プロ
グラムの再生シーケンスを実行する。

【００５４】一方、上記Ｓ３で色替え要求信号、及び塗
料Ｂ信号を受け取った色替え制御装置３９の制御演算装
置４４は、図５に示す以下の色替え制御を実行する。色
替え制御装置３９は、ロボットコントローラ９から色替
え要求信号、及び塗料信号が入力されると、まず図５の
Ｓ２１において、次塗料が塗料Ａ，Ｂか、あるいは塗料
Ｃ〜Ｄかを判断する。例えば、次塗料が塗料Ｂの場合に
は、Ｓ２２に移行して再生中の塗装プログラムが終了
し、塗装用ロボット１が色替え姿勢に到達したか否かを
判定する。

【００５５】従って、塗装用ロボット１が色替え姿勢に
到達した時点で、次のＳ２３に進み、ソレノイドＳＶ１
をオフとし、塗料Ａの塗料供給弁１７を循環状態に切り
替えて塗料供給弁１７から塗料出力管１６への塗料供給
を停止する。次のＳ２４では、ソレノイドＳＶ５を一定
時間（タイマ４２により設定）オンにして洗浄用エア供
給弁２１を開弁させて、洗浄用エアにより塗料出力管１
６内の残留塗料を塗装ガン８から排出する。続いてＳ２
５では、ソレノイドＳＶ４を一定時間（タイマ４２によ
り設定）オンにしてシンナ供給弁２０を開弁させて、シ
ンナにより塗料出力管１６内を洗浄し、洗浄後の排シン
ナを塗装ガン８から排出する。

【００５６】Ｓ２６では、洗浄を確実に行うため、Ｓ２
４，Ｓ２５の洗浄回数をカウントし、予め設定された回
数だけ上記洗浄工程を繰り返す。尚、上記洗浄工程の回
数は、塗料の種類や要求されている塗装品質によって異
なるものであり、適宜設定される。そして、所定の設定
回数だけ洗浄工程を繰り返すと、Ｓ２７でソレノイドＳ
Ｖ５を一定時間（タイマ４２により設定）オンにして洗
浄用エア供給弁２１を開弁させて、洗浄用エアにより塗
料出力管１６内の残留シンナを塗装ガン８から排出す
る。

【００５７】次にＳ２８でソレノイドＳＶ２をオンと
し、塗料Ｂの塗料供給弁１８を塗料供給側に切り替えて
塗料出力管１６へ塗料Ｂを供給させる。そして、Ｓ２９
では、塗料Ｂにより塗装ガン８から残留シンナを完全に
排出するため、ソレノイドＳＶ１１を一定時間（タイマ
４２により設定）オンにして塗装ガン８からエアを噴射
させて、塗装ガン８で捨て吹きを行う。

【００５８】その後、Ｓ３０に進み、ロボットコントロ
ーラ９に色替え完了信号を出力する。これで、次塗料を
塗料Ａ又は塗料Ｂに色替えする場合の一連の制御処理が
終了する。続いて、塗料Ｂから塗料Ｃへの色替えのシー
ケンスについて説明する。

【００５９】今、色替え制御装置３９は、ロボットコン
トーラ９からの次塗料信号によって、塗装ガン８へ塗料
Ｂが塗料供給弁１８を介して供給するよう第１の色替バ
ルブユニット１０を制御し、塗料Ｂでワークを塗装して
いる。この塗装状態での第１の色替バルブユニット１０
へのオペレートエアは、ソレノイドバルブＳＶ２を介し
て塗料Ｂの塗料供給弁１８にのみ供給されている。

【００６０】そのため、塗料Ｂは塗料出力管路６を介し
て塗装ガン８へ導かれる。また、塗料Ｃは、塗料供給弁
２３の供給側から戻り側へ還流されている。塗料Ｂから
塗料Ｃへの色替えを行う場合、塗装中の塗料Ｂを供給し
ている第１の色替バルブユニット１０と、次塗料Ｃを供
給する第２の色替バルブユニット１２とは、互いに協動
して動作させる必要がある。そのため、塗料Ｂによるワ
ーク塗装中に、第２の色替バルブユニット１２、塗料出
力管２２を予め洗浄しておくことが可能である。

【００６１】そこで、色替え制御装置３９は、ロボット
コントーラ９から色替え要求信号、及び次塗料Ｃ信号を
受け取ると、以下のような制御を行う。図５のＳ２１に
おいて、次塗料が塗料Ａ，Ｂか、あるいは塗料Ｃ〜Ｄか
を判定する。次塗料が塗料Ｃの場合には、Ｓ３１に移行
して現在塗装中の塗料が塗料Ａ又は塗料Ｂであるか否か
を判定する。このＳ３１において、現在塗装中の塗料が
塗料Ａ又は塗料Ｂでない場合は、現在塗装中の塗料が塗
料Ｃ〜Ｄであるため、Ｓ３２で現在の塗装作業が終了す
るまで待機する。

【００６２】そして、Ｓ３１において、現在塗装中の塗
料が塗料Ａ又は塗料Ｂである場合、あるいはＳ３２で塗
装が終了した時点で、Ｓ３３に進み、第２の色替バルブ
ユニット１２からの塗料供給を停止する。続いて、Ｓ３
４では、ソレノイドＳＶ１０を一定時間（タイマ４２に
より設定）オンにして洗浄用エア供給弁２７を開弁させ
て、洗浄用エアにより塗料出力管２２内の残留塗料を塗
料供給チューブ１３、塗料供給弁１９、塗料排出チュー
ブ１４を介して排塗料回収装置１５に排出する。続いて
Ｓ３５では、ソレノイドＳＶ９を一定時間（タイマ４２
により設定）オンにしてシンナ供給弁２６を開弁させ
て、シンナにより塗料出力管２２、塗料供給チューブ１
３、塗料供給弁１９内を洗浄し、排シンナを排塗料回収
装置１５に排出する。

【００６３】洗浄を行う確実に行うため、Ｓ３６でＳ３
４，Ｓ３５の洗浄回数をカウントし、予め設定された回
数だけ上記洗浄工程を繰り返す。尚、上記洗浄工程の回
数は、塗料の種類や要求されている塗装品質によって異
なるものであり、適宜設定される。そして、所定の設定
回数だけ洗浄工程を繰り返すと、Ｓ３７でソレノイドＳ
Ｖ１０を一定時間（タイマ４２により設定）オンにして
洗浄用エア供給弁２７を開弁させて、洗浄用エア（圧縮
空気）により塗料出力管２２、塗料供給チューブ１３、
塗料供給弁１９内の残留シンナを排塗料回収装置１５に
排出する。

【００６４】これで、第２の色替バルブユニット１２の
洗浄工程が終了する。この後、Ｓ２２で、塗料Ｂの塗装
プログラムが終了し、塗装用ロボット１が色替え姿勢に
到達するまで待機する。従って、塗装用ロボット１が色
替え姿勢に到達した時点で、次のＳ２３に進み、ソレノ
イドＳＶ２をオフとし、塗料Ｂの塗料供給弁１８を循環
状態に切り替えて塗料供給弁１８から塗料出力管１６へ
の塗料供給を停止する。

【００６５】次のＳ２４では、ソレノイドＳＶ５を一定
時間（タイマ４２により設定）オンにしてエア供給弁２
１を開弁させて、洗浄用エアにより塗料出力管１６及び
塗料供給チューブ１１内の残留塗料を塗装ガン８から排
出する。続いてＳ２５では、ソレノイドＳＶ４を一定時
間（タイマ４２により設定）オンにしてシンナ供給弁２
０を開弁させて、シンナにより塗料出力管１６及び塗料
供給チューブ１１内を洗浄し、洗浄後の排シンナを塗装
ガン８から排出する。

【００６６】洗浄を確実に行うため、Ｓ２６でＳ２４，
Ｓ２５の洗浄回数をカウントし、予め設定された回数だ
け上記洗浄工程を繰り返す。そして、所定の設定回数だ
け洗浄工程を繰り返すと、Ｓ２７でソレノイドＳＶ５を
一定時間（タイマ４２により設定）オンにしてエア供給
弁２１を開弁させて、洗浄用エアにより塗料出力管１６
及び塗料供給チューブ１１内の残留シンナを塗装ガン８
から排出する。これで、第１の色替バルブユニット１０
及び塗料供給チューブ１１が洗浄される。

【００６７】次に、Ｓ２８でソレノイドＳＶ３及びＳＶ
６をオンとし、塗料Ｃ〜Ｅ用の塗料供給弁１９及び塗料
Ｃ用の塗料供給弁２３を塗料供給側に切り替えて塗料供
給弁２３からの塗料Ｃを塗料供給弁１９を介して塗料出
力管１６へ吐出させる。そして、Ｓ２９では、塗料Ｃに
より塗装ガン８から残留シンナを完全に排出するため、
ソレノイドＳＶ１１を一定時間（タイマ４２により設
定）オンにして塗装ガン８から噴射させて、塗装ガン８
で捨て吹きを行う。

【００６８】その後、Ｓ３０に進み、ロボットコントロ
ーラ９に色替え完了信号を出力する。これで、塗料Ｂか
ら次塗料Ｃへの色替え処理が終了する。尚、上記実施例
では、５色の塗料Ａ〜Ｅの中から任意の塗料を選択的に
供給する色替え装置を一例として説明したが、５色以上
の塗料を供給する構成とされた装置にも適用することが
できるのは、勿論である。

【００６９】また、上記実施例では、塗装用ロボット１
の第２アーム６に第１の色替バルブユニット１０が搭載
され、塗装用ロボット１の基台３に第２の色替バルブユ
ニット１２が設置された構成を一例として説明したが、
これに限らず、例えば第３の色替バルブユニットを第１
アーム５や旋回ベース４の搭載する構成することも可能
である。

【００７０】また、上記実施例において、タイマ４２に
より設定された一定時間は、洗浄用エア、シンナ、塗料
の供給圧力、洗浄する塗料出力管や塗料供給チューブ等
の塗料供給経路の容積、管路抵抗等から決められる。ま
た、上記実施例では、ロボットコントローラ９の中に色
替え制御装置３９が設けられているものとして説明した
が、これに限らず、色替え制御装置３９をロボットコン
トローラ９と別体に設ける構成としても良いのは勿論で
ある。

【００７１】また、上記実施例では、シンナを洗浄液と
して使用するものとして説明したが、洗浄液としてはシ
ンナ以外のものを使用することが可能であり、例えば水
溶性の塗料の場合には水を洗浄液として使用できる。

【００７２】

【発明の効果】上述の如く、請求項１によれば、複数の
色替え弁を使用頻度に応じて分散させ複数箇所に配置し
たため、一箇所に複数の色替え弁が集中的に配置される
ことを防止できる。また、使用頻度の多い色替え弁の塗
料供給経路を短くすることができるので、使用頻度の多
い色同志の色替の場合、塗料供給経路が短いので、塗料
供給経路の洗浄時間を短縮することができる。

【００７３】また、請求項２によれば、使用頻度の多い
色替え弁をアームに設け、使用頻度の少ない色替え弁を
アーム以外の箇所に設けたため、使用頻度の多い色替え
弁の塗料供給経路を短くすることができる。また、使用
頻度の多い色同志の色替の場合、塗料供給経路が短いの
で、洗浄時間を短縮することができる。さらに、アーム
にかかる重量を軽減してアーム駆動モータの負担を軽減
すると共に、モータを小型化することができる。また、
色替え弁の数が増加しても設置箇所を分散することによ
り、アームへの搭載を可能とすることができる。

【００７４】また、請求項３によれば、アーム以外の箇
所に設けられた色替え弁がアームに設けられた色替え弁
を経由して塗装ガンに塗料を供給するため、アームに設
けられた色替え弁からの塗料で塗装している間にアーム
以外の箇所に設けられた色替え弁とアームに設けられた
色替え弁とを連通するチューブを前もって洗浄しておく
ことにより、アーム以外の箇所に設けられた色替え弁に
切り換える際の洗浄時間を短縮できる。

【００７５】また、請求項４によれば、最も多く使用さ
れる白色塗料を供給する色替え弁がアームに設けられて
いるため、最も使用頻度の多い色替え弁の塗料供給経路
を短くすることができ、最も多く使用される白色塗料の
色替え弁の洗浄時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる色替え装置及び塗装用ロボットの
一実施例の構成図である。

【図２】塗装システムの構成図である。

【図３】色替え制御装置のブロック図である。

【図４】ロボットコントローラが実行するフローチャー
トである。

【図５】色替え制御装置が実行するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 塗装用ロボット ４ 旋回ベース ５ 第１アーム ６ 第２アーム ７ 手首部 ８ 塗装ガン ９ ロボットコントローラ １０ 第１の色替バルブユニット １１，１３ 塗料供給チューブ １２ 第２の色替バルブユニット １４ 塗料排出チューブ １５ 排塗料回収装置 １６，２２ 塗料出力管 １７〜１９，２３〜２５ 塗料供給弁 ２０，２６ シンナ供給弁 ２１，２７ 洗浄用エア供給弁 ２９ エア供給ユニット ３５，３６ パターンエア供給弁 ３７，３８ 霧化エア供給弁 ３９ 色替え制御装置 ４２ タイマ ４４ 制御演算装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装ガンに色の異なる複数の塗料のうち
   一の塗料を選択的に供給する複数の色替え弁を有する色
   替え装置において、 前記複数の色替え弁を使用頻度に応じて分散させ複数箇
   所に配置したことを特徴とする色替え装置。
2. 【請求項２】 揺動自在に支持されたアームと、該アー
   ム先端に装着された塗装ガンと、該塗装ガンに色の異な
   る複数の塗料のうち一の塗料を選択的に供給する複数の
   色替え弁とを有する塗装用ロボットにおいて、 前記複数の色替え弁のうち使用頻度の多い色替え弁を前
   記アームに設け、 前記複数の色替え弁のうち使用頻度の少ない色替え弁を
   前記アーム以外の箇所に設けたことを特徴とする塗装用
   ロボット。
3. 【請求項３】 前記アーム以外の箇所に設けられた色替
   え弁は、前記アームに設けられた色替え弁を経由して前
   記塗装ガンに塗料を供給することを特徴とする請求項２
   記載の塗装用ロボット。
4. 【請求項４】 前記アームに設けられた色替え弁は、少
   なくとも白色塗料を前記塗装ガンに供給するように設け
   られたことを特徴とする請求項２記載の塗装用ロボッ
   ト。