JPH11591A - 少量多色塗装システムに使用される移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少量多色塗装システムに使用される移載装置４
において、塗料カートリッジ２をストック装置３から塗
装ロボット１または自動塗装装置に移載する過程におい
て塗料カートリッジ２内の塗料を十分に混和することが
でき、従って、塗料の沈降が防止され、均質な塗料を塗
装ロボット１等による自動塗装に供給できるようにす
る。 【解決手段】塗料カートリッジ２を掴持および解放する
ことができそして掴持された塗料カートリッジ２を定ま
った姿勢に保持しながら運搬する塗料カートリッジ移載
機構を備えた移載装置４であって、さらに、塗料カート
リッジをその運搬の途中にて振り動かすことができる振
盪手段１１を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の色の塗料を
少量の単位で選択的に塗装ロボット等に供給することが
できる少量多色塗装システムに関し、より詳しくは、該
塗装システムに使用される移載装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば実公平 4-46846号公報、実公平 4
-46847号公報等に参照されるように、従来より、塗装色
の多様化に対応しかつ多色塗装の作業性の向上を図るべ
く、様々な多種少量塗料供給システムが提案され、開発
されている。そして、近年では、自動車ボディ等の塗装
には塗装ロボットがよく利用されることから、最近で
は、数種ないし十数種の色の塗料を選択的に塗装ロボッ
トに供給できるようにするべく改良されたところのいく
つかの少量塗料供給システムが提案されている。例え
ば、特公平 7-34882号公報は、各塗料色の複数の供給路
P1〜P3をそれぞれ塗装ロボット14の作業域内に導き設
け、ボトル形の貯槽22を各供給路の固定箇所にて連結
し、そして、塗装時には、前記ロボット14の動作によっ
て該貯槽は同ロボット14に担持されそしてロボット内の
吹付け器20と連結されて、吹付け塗装をなしうるところ
の吹付け塗装器を開示している。また、特開平 4-83549
号公報は、各塗料色の塗装ガン35a 〜35n および塗料中
間タンク21a 〜21n を塗装ロボット51の近くに、塗料色
別に分けられた塗料循環系とそれぞれ接続・分離可能に
配置し、そして装着ロボット41を使用して、選択的に塗
装ガンおよび塗料中間タンクの一方または両方を塗装ロ
ボット51に装着・離脱し、定流量手段61により塗料を吐
出せしめることにより、選択的な多色塗装を可能にする
多色塗装装置を開示している。

【０００３】しかし、上記の吹付け塗装器の発明にあっ
ては、次のような問題がある。各塗料色の供給路を塗装
ロボットの作業域内まで導く必要があるため、供給でき
る塗料色の数が一般に数種の程度に制限され、多色塗装
の多様化を図る上で、一定の限界がある。その上、各塗
料色の供給路を塗装ロボットの作業域内まで導くため
に、全体として大変大掛かりな設備を必要とする。さら
に、塗料色の交換を塗装ロボット自体で行うため、色交
換と塗装とを同時進行でなすことができず、しかも、色
交換の度に貯槽22内の洗浄を行う必要があるため、多色
塗装の作業効率が大変悪い。また、上記の多色塗装装置
の発明にあっては、塗装作業の効率の面で上記吹付け塗
装器より改良されているが、なお次のような問題があ
る。塗料色の数を増やして一層の多色化を図る程、装着
ロボットの作業域をより広い範囲に拡大することが必要
とされ、設備の大型化とともに、塗装作業スペースの著
しい広域化を招くという弊害が生じる。また、各塗料色
ごとに塗料循環系を備えるため、塗装設備は全体として
大規模なものになる。さらに、上述のような従来の多色
塗料供給システムは、１色当り比較的大量の塗料を塗装
ロボットに選択的に供給する場合に適するものであっ
た。最近では、例えば自動車ボディに用いられる塗料色
は数十種ないしそれ以上にも及び、塗装の多色化がより
一層進行し、そして、これに伴い、白色塗料等の大量使
用の塗料を除き、各色の塗料の使用量が相対的により少
ないものとなっている。したがって、かように数多い色
の塗料をより少量の単位で選択的に塗装ロボットに供給
することができるところの塗料供給システムの開発が求
められていた。しかし、従来の多色塗料供給システム
は、この要求を十分満たすことができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
かかる背景の下、従来の多色塗料供給技術をさらに改良
する新たな少量多色塗装システム、すなわち、より数多
い色種の塗料をより少量の単位で選択的に塗装ロボット
に供給することができ、しかも色交換を含む塗装作業全
体の効率が大変高く、さらに設備全体が大変小型である
ところの少量多色塗装システムを開発することとした。
而して、本発明者は、種々の研究を重ね、その結果、数
多くの塗料色の塗料カートリッジ（相対的に少量の塗料
が個々のカートリッジに充填されている。）をストック
装置に貯蔵するととともに、移載装置を用いて、必要な
塗料色の塗料カートリッジをストック装置より選択的に
取り出して運搬し、塗装ロボットまたは自動塗装装置に
搭載し、次いで塗料カートリッジ内の塗料を塗装機に給
送するという新規な少量多色塗装システムを案出し、さ
らに、より好ましい態様として、使用済みの塗料カート
リッジを塗装ロボット等よりストック装置に回収する機
能を併せて持つ少量多色塗装システムを案出し、そし
て、これらシステムを別の特許出願において既に開示し
た。

【０００５】また、上記の少量多色塗装システムにおい
ては、塗料カートリッジをストック装置と塗装ロボット
または自動塗装装置との間で往復運搬し、そして塗料カ
ートリッジの塗装ロボット等への搭載とストック装置へ
の回収とを効率よく為しうるようにすることが要求さ
れ、また、それは望ましい性能でもある。そこで、本発
明者は、さらに研究を重ね、塗料カートリッジを掴持・
解放しうる２つのチャック手段を、一緒になってストッ
ク装置と塗装ロボットまたは自動塗装装置との間で往復
移動する移載機構を備えることにより、それら装置間の
一回の往復動作で、塗料カートリッジの塗装ロボット等
への搭載と使用済み塗料カートリッジのストック装置へ
の回収とを同時に為すことができるところのより改良さ
れた新規な移載装置をも案出し、そして、これを他の特
許出願において開示した。

【０００６】ところで、今、上述のような塗料カートリ
ッジの移載機構に関して、即ち塗料カートリッジをスト
ック装置より取り出して塗装ロボットまたは自動塗装装
置に搭載する機構に関して、次のような改良すべき事項
が新たに想起されてきた。塗料カートリッジはそれ自
体、その内部の塗料を均質に混和するための攪拌手段を
備えていない。従って、塗料カートリッジ内に充填され
る塗料の量は相対的に少量であるとはいえ、塗料カート
リッジをストック装置から塗装ロボットまたは自動塗装
装置に移載する過程においても、塗料カートリッジ内の
塗料が常に均質な組成に維持されるように配慮すること
が必要とされる。仮に塗料カートリッジ内で塗料の沈降
が生じたとき、その固形分が凝集固化するため、そのよ
うな塗料カートリッジを用いた塗装において、ブツ、ム
ラ等と呼ばれる塗膜不良が生じ、また、甚だしい場合に
は、塗料流路の詰まりによって塗装不能に至るという事
態が起きうると考えられる。また、塗装ロボット等に搭
載された塗料カートリッジについてその中の塗料組成が
不均質であるときには、塗装ムラの欠陥が生じる場合が
考えられ、また、同じ塗料色の塗料カートリッジを用い
た各々の塗装において形成された塗膜の色相が相互に不
均一なものになるという事態（所謂、色目の不一致）が
起きうるとも考えられる。一方、少量多色塗装システム
のうちのストック装置は、数多くの塗料カートリッジを
静止したまま貯蔵し、そしてそれを取り出すとき、コン
ベア機構により所定の位置まで回し運ぶ装置である。そ
の上、塗料カートリッジは通常、水平姿勢を維持しなが
ら回し運ばれるので、塗料カートリッジの貯蔵の間にお
いて、その中の塗料の混和が必ずしも十分であるとは言
えない。さらに、本発明者が提案した上記の移載装置
は、塗料カートリッジをチャック手段により吊持し、そ
してこれを水平姿勢のままストック装置の取出位置から
塗装ロボットまたは自動塗装装置の搭載位置まで運搬す
る機構のものであり、従って、その運搬の間において、
塗料カートリッジ内の塗料の均質化（塗料成分の混和）
がほとんど為されないという欠点を有する。

【０００７】したがって、本発明の課題は、上記の欠点
が解消され、塗料カートリッジをストック装置から塗装
ロボットまたは自動塗装装置に移載する過程において、
塗料カートリッジ内の塗料を十分に混和することがで
き、従って、塗料の沈降が防止されるとともに、均質な
組成の塗料を塗装ロボット等による自動塗装に供給する
ことができ、よって、ブツ、塗膜色相の不一致などの塗
装不良の発生防止に寄与するところの、少量多色塗装シ
ステムに使用される移載装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】より明確には、本発明
は、塗料カートリッジをそのストック装置より取り出し
塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載するための移載
装置であって、塗料カートリッジを掴持および解放する
ことができ、そして掴持された塗料カートリッジを定ま
った姿勢に保持しながら運搬する塗料カートリッジ移載
機構を備え、さらに、該塗料カートリッジをその運搬の
途中にて振り動かすことができる振盪手段を備えてな
る、少量多色塗装システムに使用される移載装置に関す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の移載装置は、少量多色塗
装システムの一部を構成し、塗料カートリッジのストッ
ク装置および塗装ロボットまたは自動塗装装置の近く
に、例えばそれらの上方または側方に配置される。そし
て、本発明の移載装置は、塗料カートリッジをそのスト
ック装置より取り出して塗装ロボットまたは自動塗装装
置に搭載することができ、また、これとともに、通常、
使用済みの塗料カートリッジを塗装ロボット等より取り
出してストック装置に回収することができる装置であ
り、一般に、塗料カートリッジを掴持および解放するこ
とができ、そして掴持された塗料カートリッジを、定ま
った姿勢に保持しながら（例えば水平姿勢にて吊持しな
がら）、ストック装置と塗装ロボットまたは自動塗装装
置との間で往復運搬するところの塗料カートリッジ移載
機構を備えてなる。本発明の移載装置には、塗料カート
リッジの移載動作に関して自由度がより高く、塗料カー
トリッジを運搬する軌跡が自在に変更されうるところの
移載ロボットと、塗料カートリッジの移載動作に関して
自由度がより低く、塗料カートリッジを運搬する軌跡が
予め定まっているところの自動移載装置との双方が、該
当する。

【００１０】塗料カートリッジ移載機構は、塗料カート
リッジの、ストック装置からの取り出しと塗装ロボット
または自動塗装装置への搭載が可能なものであれば、そ
の機構の具体的な構成に関して、特に限定されない。よ
り好ましくは、移載機構は、塗料カートリッジの塗装ロ
ボットまたは自動塗装装置からストック装置への回収が
さらに可能なものである。本発明者が提案したところの
好ましい態様の移載装置も、上記の塗料カートリッジ移
載機構を備えたものであり、その機構は、より具体的に
は、移載装置の本体に対してストック装置と塗装ロボッ
トまたは自動塗装装置とにわたって往復移動自在に支持
された移動体と、移動体に一緒に取り付けられた、塗料
カートリッジへの接近・離隔およびチャック部材の開閉
の動作によりそれぞれ、塗料カートリッジを掴持および
解放することができる２つのチャック手段と、移動体の
往復運動およびチャック手段の動作をなす駆動装置と、
移動体がストック装置側に位置するとき、一方のチャッ
ク手段が使用済みの塗料カートリッジをストック装置の
回収口に投入するとともに、他方のチャック手段が所要
の塗料カートリッジをストック装置より取り出し、ま
た、移動体が塗装ロボットまたは自動塗装装置側に位置
するとき、一方のチャック手段が塗装ロボットまたは自
動塗装装置に搭載された使用済みの塗料カートリッジを
取り出し、これに続いて、他方のチャック手段が所要の
塗料カートリッジを塗装ロボットまたは自動塗装装置に
搭載するという一連の動作を制御する制御装置とを備え
てなる。

【００１１】さらに説明すると、移動体は、例えば、移
載装置の本体に対して、その案内レールに沿ってストッ
ク装置と塗装ロボットまたは自動塗装装置とにわたって
往復摺動自在に支持された治具、構造体などよりなる。
移動体には、２つのチャック手段が一緒に取り付けられ
ている。従って、２つのチャック手段は、移動体の往復
移動と一緒に、往復移動する。２つのチャック手段はそ
れぞれ、チャック対を開閉する機構と、チャック対をス
トック装置内の塗料カートリッジに、また塗装ロボット
または自動塗装装置に搭載された塗料カートリッジに接
近しそしてそれより離隔する機構を備え、これらの動作
により、各々塗料カートリッジを掴持および解放するこ
とができるものであって、上記の移動体に一緒に取り付
けられる。塗料カートリッジへの接近・離隔をなす機構
は、例えば、移載装置がストック装置および塗装ロボッ
ト等の上方に配置される場合には、２つのチャック手段
がそれぞれ、ストック装置内の塗料カートリッジに向け
て、および塗装ロボット等に搭載された塗料カートリッ
ジに向けて、上下動する機構よりなる。駆動装置は、移
動体の往復運動と２つのチャック手段の動作とを行なう
駆動装置であるが、必ずしも一体の装置である必要はな
い。例えば、移動体を往復移動させるコンベア機構と、
チャック手段を上下動させるモータ装置、好ましくは防
爆ＡＣサーボモータと、チャック対を開閉させるシリン
ダ装置との組合せよりなる。そして、制御装置は、移載
装置の動作の全体を制御する装置であって、特に、移動
体がストック装置側に位置するときには、使用済みの塗
料カートリッジを運搬してきた一方のチャック手段が、
ストック装置内の回収口（塗料カートリッジを回収する
口）に接近し、続いて、その使用済み塗料カートリッジ
を解放することにより、それをストック装置の回収口に
投入し、これとともに、他方のチャック手段が、ストッ
ク装置内の取出位置（塗料カートリッジを取り出す位
置）に接近し、続いて、その取出位置に同時に運ばれて
きた塗装しようとする塗料色の塗料カートリッジを掴持
することにより、その所要の塗料カートリッジをストッ
ク装置より取り出し、また、移動体が塗装ロボット側ま
たは自動塗装装置側に位置するときには、一方のチャッ
ク手段が、塗装ロボットまたは自動塗装装置の搭載部
（塗料カートリッジを搭載する箇所）に接近し、既にそ
こに搭載され塗装に利用された使用済みの塗料カートリ
ッジを掴持することにより、それを塗装ロボット等より
取り出し、これに続いて、所要の塗料カートリッジを運
搬してきた他方のチャック手段が、塗装ロボット等の搭
載部に接近し、その所要の塗料カートリッジを解放する
ことにより、これを塗装ロボット等に搭載するという一
連の動作を制御する機構を備えてなる。したがって、好
ましい態様の移載装置は、上記したような２つのチャッ
ク手段が同伴する一回の往復動作で以て、塗装しようと
する塗料色の塗料カートリッジのストック装置から塗装
ロボットまたは自動塗装装置への搭載と、使用済みの塗
料カートリッジの塗装ロボットまたは自動塗装装置から
ストック装置への回収とを、同時に為すことができる。

【００１２】本発明の移載装置は、上記した塗料カート
リッジ移載機構に加えて、さらに、塗料カートリッジを
その運搬の途中にて振り動かすことができる振盪手段を
備えてなる。振盪手段は、塗料カートリッジ内の塗料が
攪拌されてより均質に混和されるように、塗料カートリ
ッジを振り動かすことができる手段であればよく、その
機構および構造は特に限定されない。この振盪手段は、
通常、上記の移載機構に組合せて備えられる。振盪手段
は、例えば、垂直に吊持された塗料カートリッジを、水
平姿勢になるまで適当な回数振り動かすことができる手
段、より具体的には、移載機構の上記チャック手段に組
み付けられたロータリアクチュエータあるいは油圧シリ
ンダ装置などよりなる。

【００１３】塗料カートリッジは、相対的に少量の塗料
が入れられた二重構造の容器で、例えば、略円筒形のカ
ートリッジ本体内に、筒形の塗料袋（合成樹脂製）を詰
め替え可能に装填してなる。塗料カートリッジには、各
々特定の塗料色（例えば、自動車の購入者たる各個人が
希望するそれぞれ異なる塗料色）の少量の塗料が充填さ
れる。この塗料カートリッジは、通常、その先端側に出
口部を有し、その後端側にエア注入口を有し、そして、
その注入口より加圧エアをカートリッジ内に圧入したと
き、カートリッジ内の塗料袋が押し潰され、塗料がカー
トリッジの出口部より外に押し出される構造を備えてな
る。そして、塗料カートリッジは、塗装ロボットまたは
自動塗装装置内の搭載位置に搭載されるとき、塗装ロボ
ット等の適当な保持手段により、その搭載位置に固定保
持されうる構造となっている。また、本発明にあって
は、振盪手段による塗料カートリッジ内の塗料の攪拌・
混和をより効果的なものにするという観点から、塗料カ
ートリッジは、少量のエアが塗料袋内に予め注入されて
いる構造のもの、あるいは、ガラス球もしくは鋼球が塗
料袋内に予め装入されている構造のものが、より好まし
い。

【００１４】また、以上の移載装置は、少量多色塗装シ
ステムにおいてストック装置、塗装ロボットまたは自動
塗装装置とともに使用される。ストック装置は、数多く
の（例えば２０種ないし１００種前後の）塗料色の塗料
カートリッジを貯蔵する装置であり、そして、移載装置
による所要の塗料カートリッジの取り出しと新しい塗料
カートリッジの装入とが可能な構成となっており、さら
に、好ましいストック装置は、移載装置により運び戻さ
れた使用済みの塗料カートリッジを回収する機構を備え
てなる。典型的なストック装置は、コンベア経路が塗料
カートリッジの装入箇所および取出位置を通るエンドレ
スコンベア機構と、該コンベア機構に組み付けられた、
各塗料カートリッジをそれぞれ着脱可能に保持する適当
数の保持手段と、前記コンベア機構を動作せしめて、所
要の塗料カートリッジを移載装置による取出位置まで回
し運ぶ制御装置とを備えてなる。以上のように、ストッ
ク装置は、数多くの塗料色の塗料カートリッジを貯蔵す
るともに、それら塗料カートリッジを回し運びながら、
所要の塗料カートリッジを取出位置まで回し運ぶことに
より、移載装置による選択的な取り出しを可能にする装
置である。また、塗装ロボットまたは自動塗装装置は、
その構成について特に限定されないが、塗料カートリッ
ジを例えば塗装ロボットの頭部（第１アームの先端部ま
たは第２アームの後端部）に搭載することができ、そし
て同時に、搭載された塗料カートリッジを色替装置、ギ
アポンプなどを経由して塗装機と接続し、かつ、押出し
手段（加圧エアを塗料カートリッジ内に注入する機構）
によって、塗料カートリッジ内の塗料をその流路に沿っ
て塗装機まで給送することができ、さらに、洗浄用のシ
ンナー・エアを必要により塗料流路に供給することがで
きるような構成を有するものが利用されうる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。この実施例は、非制限的な例であって、本発明がこ
れに限定されないことは、言うまでもない。

【００１６】この実施例の移載装置は、図１および図２
に示される少量多色塗装システムに使用されている。該
システムは、これらの図に示すように、塗装ブース内
（図示せず）において、塗装ロボット１の側方に塗料カ
ートリッジ２・・のストック装置３を配置し、そしてそ
のストック装置３の上方に移載装置４、即ち塗料カート
リッジ２・・をストック装置３より取り出して塗装ロボ
ット１に搭載する装置を備えてなる。塗料カートリッジ
２は、詳細に図示しないが、合成樹脂製の塗料袋が装填
された円筒形の金属またはプラスチック容器である。塗
料袋には、ある特定の塗料色の少量の塗料、例えばワー
ク１台の塗装においてその色について必要とされる量の
塗料が充填されている。また、塗料袋の内部には、下記
の振盪動作による塗料の混和をより効果的なものにする
べく、少量のエアが予め充填されている。さらに、塗料
カートリッジ２は、図示しないが、その先端側に出口部
を、そしてその後端側にエア注入口を設けてなり、後端
側からのエア注入によって塗料袋が押し潰され、塗料が
出口部より流出しうる構造となっている。

【００１７】塗装ロボット１は、図１、図２に示すよう
な旋回・変向の動作が可能なアームを備え、かつ、図２
に示すように、トラッキング機構５０によりワークＡの
搬送方向（矢印ｆ方向）に往復移動可能なロボットであ
る。そして塗装ロボット１は、その頭部、即ち第２アー
ムの後端側の上面に、塗料カートリッジ２を搭載できる
ように固定保持する搭載手段５を備え、さらに、加圧エ
アを上記注入口より塗料カートリッジ２内に注入する押
出し機構、ロボット１のベル型塗装機６およびこれと接
続された色替え装置などを装備してなり、そして、塗料
カートリッジ２がロボット１の頭部上面に搭載されたと
き、塗料カートリッジ２は、色替え装置を経由して塗装
機６と接続されるとともに、押出し機構と結合され、続
いて、その機構の働きによって、塗料カートリッジ２内
の塗料が押出され、色替え装置を経てロボット１の塗装
機６に供給されうる構成となっている。なお、図中、ｐ
は塗装ロボット１の旋回中心を示す。また、ｓはストッ
ク装置３の設置場所を示す。

【００１８】移載装置４は、塗料カートリッジ２の塗装
ロボット１への搭載と塗装ロボット１からの回収とを行
なう装置であって、図３ないし図５に詳細に示すよう
に、案内レール７を水平に塗装ロボット１の上方とスト
ック装置３の上方とにわたって敷設する構造体であり、
さらに移動体８、２つのチャック手段９ａ、９ｂ、駆動
装置１０、振盪手段１１、並びに制御装置（図示せず）
を備えてなる。移動体８は、その案内レール７に往復摺
動自在に支持された部品であり、駆動装置１０の防爆Ａ
Ｃサーボモータ１２の運転によって、案内レール７に沿
って水平に滑り往復移動することができる。この移動体
８は、左右２つのチャック手段９ａ、９ｂを一緒に、所
定の間隔を保って平行に吊持してなる。各チャック手段
９ａ、９ｂはそれぞれ、開閉可能な２つのチャック対１
３ａ、１３ｂをベース部１４に取り付け、そして、これ
らを、駆動装置１０のエアシリンダ装置１５、１５の運
転によって上下動可能に備えてなる。各々のチャック対
１３ａ、１３ｂはそれぞれエアシリンダ装置１６の作動
により開閉の動作を為すことができる。したがって、各
チャック手段９ａ、９ｂは、ベース部１４の昇降動作に
よって、チャック対１３ａ、１３ｂを、下方に位置する
塗料カートリッジ２に接近させあるいはそれより離隔さ
せることができ、また、これに伴うチャック対１３ａ、
１３ｂの開閉動作によって、塗料カートリッジ２を掴持
または解放することができる。以上のように、移載装置
４は、２つのチャック手段９ａ、９ｂによりそれぞれ塗
料カートリッジ２を掴持・解放することができ、そし
て、掴持された塗料カートリッジ２を吊持しながら、移
動体８の往復動により塗装ロボット１とストック装置３
との間で往復運搬することができる構成となっている。
なお、本実施例では、各チャック手段９ａ、９ｂはそれ
ぞれ、ベース部１４の左右両端に押し広げ部材１７、１
７をそれぞれ備えており、下記で述べるようにチャック
手段９ａ、９ｂによる塗料カートリッジ２の掴持（取り
出し）並びに手動作による塗料カートリッジ２の装入と
がそれぞれ容易に為しうるように構成されている（図
８、図９参照）。

【００１９】また、振盪手段１１は、チャック手段９ｂ
の下部に組み付けられたロータリアクチュエータより成
り、そして、図５に示すようにチャック手段９ｂのチャ
ック対１３ａ、１３ｂをそのベース部１４とともに、軸
１８を中心として矢印ｄ方向に回動することができ（少
なくとも９０°の範囲で）、これにより、チャック手段
９ｂが塗料カートリッジ２を掴持するとき、その塗料カ
ートリッジ２を振り動かすことができる構成となってい
る。さらに、振盪手段１１は、その作動時において、掴
持された塗料カートリッジ２を適当な回数振り動かすよ
うに予め制御されている。従って、振盪手段１１の作動
によって、吊持された塗料カートリッジ２は、水平姿勢
から垂直姿勢になるまで振り回されその後再び水平姿勢
に戻るという振り動作を適当な回数繰り返すように構成
されている。よって、かような振盪動作により、塗料カ
ートリッジ２内の塗料は、攪拌され、より均質に混和さ
れるようになっている。

【００２０】制御装置は、移載装置４の動作全体を制御
する。下記で述べるように、ストック装置３の上部に
は、取出位置（塗料カートリッジ２を取り出す箇所）１
９と回収口（塗料カートリッジ２を投入して回収する
口）２０とが設定されている（図６参照）。そして、移
載装置４の制御装置は、移動体８がストック装置３側に
位置するとき、まず、使用済みの塗料カートリッジ２を
運搬してきたチャック手段９ａが、ストック装置３の回
収口２０に接近し、続いて、その使用済み塗料カートリ
ッジ２を解放して回収口２０内に投入し、次いで、チャ
ック手段９ｂがストック装置３の取出位置１９に接近
し、続いて、塗装しようとする塗料色の所要の塗料カー
トリッジ２を掴持してストック装置３より取り出し、そ
して、移動体８の水平移動により、チャック手段９ｂに
よって掴持された所要の塗料カートリッジ２を塗装ロボ
ット１へと運搬し、その運搬の際、振盪手段１１を作動
させて所要の塗料カートリッジ２を適当な回数振り動か
し、その後、移動体８が塗装ロボット１側に位置すると
き、まず、チャック手段９ａが、塗装ロボット１の搭載
箇所の頭部（第２アームの後端部）に接近し、そして、
既にそこに搭載されている使用済みの塗料カートリッジ
２を掴持して塗装ロボット１より取り出し、これに続い
て、所要の塗料カートリッジ２を運搬してきたチャック
手段９ｂが、塗装ロボット１の搭載箇所の頭部に接近
し、その所要の塗料カートリッジ２を解放し、搭載手段
５によって固定保持させて、塗装ロボット１に搭載する
という一連の動作を制御する。

【００２１】また、ストック装置３は、図６および図７
に示す装置であって、エンドレスチェーンコンベア機構
２１と、これに組み付けられた約３０個の保持手段２２
・・と、コンベア機構２１の運転を制御する制御装置
（図示せず）とを備えてなり、約３０種の塗料色の塗料
カートリッジ２・・を貯蔵するとともに、それらの中よ
り、所要の塗料カートリッジ２が移載装置４によって選
択的に取り出されうる構成となっている。さらに、スト
ック装置３は、図６に示すように、使用済みの塗料カー
トリッジ２を回収する回収機構２３をもエンドレスチェ
ーンコンベア機構２１に併設してなる。エンドレスチェ
ーンコンベア機構２１は、左右一対のエンドレスチェー
ン２４、２４（各チェーン２４はそれぞれ、５個のスプ
ロケット２５・・に巻き掛けられている）を一定の間隔
を開けて並設し、そして、一つのスプロケット軸２６を
防爆インバータモータ２７および減速機２８とカップリ
ング２９を介して接続してなり、これら駆動機構３０の
運転によって、左右のエンドレスチェーン２４、２４間
に保持された塗料カートリッジ２を、その長手軸を中心
として回転しながら、図６中の矢印Ｔ方向に回し運ぶこ
とができる。従って、かような塗料カートリッジ２の回
し運びにより、塗料カートリッジ２内の塗料は攪拌さ
れ、より均質化されるようになっている。なお、ストッ
ク装置３の下部には、塗料カートリッジ２の装入箇所３
１、即ち新しい塗料カートリッジ２が外部より追加され
る箇所が設けられており、従って、エンドレスチェーン
コンベア機構２１は、その装入箇所３１および上記の塗
料カートリッジ２の取出位置１９を通る無端のコンベア
経路を有する。

【００２２】保持手段２２は、各塗料カートリッジ２を
それぞれ着脱可能に保持する手段であり、ストック装置
３に貯蔵される約３０種の塗料カートリッジ２・・の数
だけ設けられる。この保持手段２２は、図８および図９
に示すように、塗料カートリッジ２を受け取り収めうる
収納枠３２と、左右一組の屈曲した保持アーム３３、３
３と、該保持アーム３３、３３に付設されたコイルバネ
３４、３４よりなる。収納枠３２は、塗料カートリッジ
２を囲いうるようにいくつかの直立した枠棒３５・・を
枠ベース３６に配設してなり、塗料カートリッジ２をそ
の中に収めたとき、枠棒３５が塗料カートリッジ２の前
端面、後端面および外周面と隙間なく当接することによ
り、塗料カートリッジ２を安定に保持することができ
る。また、左右の保持アーム３３、３３はそれぞれ、略
直角に屈曲したアームであって、収納枠３２の外側に
て、その屈曲部３７を中心に回動自在にそしてそれぞれ
の内角側が対向するように支持されている。各保持アー
ム３３の上腕部３８の先端には、押え部材３９が取り付
けられ、一方、その下腕部４０の先端には、押出し部材
４１が取り付けられている。コイルバネ３４、３４はそ
れぞれ、保持アーム３３の上腕部３８と収納枠３２の枠
ベース３６との間に介装され、これにより上腕部３８が
直立の姿勢より内側に傾くと、左右の保持アーム３３、
３３はそれぞれ内向きに付勢され、反対に、上腕部３８
が直立の姿勢より外側に傾くと、左右の保持アーム３
３、３３はそれぞれ外向きに付勢されるという機構（所
謂、トグル機構）が備えられている（図８参照）。従っ
て、左右のコイルバネ３４、３４の内向きの作用力によ
って、保持アーム３３、３３の上腕先端の押え部材３
９、３９がそれぞれ収納枠３２内に装入された塗料カー
トリッジ２を押圧することにより、該塗料カートリッジ
２は強固に掴持されるようになっている。また、保持ア
ーム３３の上腕部３８は、左右それぞれ、図８、図９に
示すように、細長いピン４２を水平に植設してなる。一
方、上記したように、移載装置４のチャック手段９ｂ
は、図８、図９に示すように、そのベース部１４の左右
両端に、押し広げ部材１７、１７をそれぞれ付設してな
る。しかして、保持手段２２が塗料カートリッジ２の取
出位置１９に停止するとき、その直上方に到来した移載
装置４のチャック手段９ｂが下降し、これとともに、押
し広げ部材１７、１７が左右のピン４２、４２に当接し
ながら、左右の保持アーム３３、３３の上腕部３８、３
８をそれぞれ外向きに押し回し、そして左右の上腕部３
８、３８が直立姿勢より外側に傾いたとき、左右の保持
アーム３３、３３は外向きに勢いよく回動し、よって、
その下腕先端の左右の押出し部材４１、４１がそれぞ
れ、収納枠３２内に装入された塗料カートリッジ２を上
方へ押し上げる。従って、かかる構成により、チャック
手段９ｂは取出位置１９において塗料カートリッジ２を
容易に掴持して運び去ることができ、つまり、移載装置
４による塗料カートリッジ２の容易な取り出しが可能と
なっている。そして、塗料カートリッジ２が取り出され
た後において、保持手段２２は、左右の保持アーム３
３、３３がそれぞれ外向きに押し広げられた状態に保た
れる。しかして、この保持手段２２が塗料カートリッジ
２の装入箇所３１にまで回し運ばれ、そして作業者が新
たな塗料カートリッジ２を装入する際には、装入された
塗料カートリッジ２が左右の保持アーム３３、３３の押
出し部材４１、４１を下方へ押し、左右の下腕部４０、
４０を内向きに押し回し、そして左右の上腕部３８、３
８が直立姿勢より内側に傾いたとき、左右の保持アーム
３３、３３は内向きに勢いよく回動し、よって、その上
腕先端の左右の押え部材３９、３９がそれぞれ、装入さ
れた塗料カートリッジ２を上方より押え付け、収納枠３
２内に保持する。従って、かかる構成により、塗料カー
トリッジ２の容易な装入が可能となっている。なお、図
５中、４３は、塗料カートリッジ２が掴持されているか
どうかを検知するセンサである。

【００２３】ストック装置３の制御装置は、エンドレス
チェーンコンベア機構２１の駆動装置を適当量動作せし
めることにより、所要の塗料カートリッジ２を取出位置
１９まで回し運ぶという制御を、塗料カートリッジ２の
アドレス情報に基づいて行なう装置である。すなわち、
制御装置は、エンドレスチェーンコンベア機構２１の駆
動量（チェーンコンベア２４の進行量）に基づいて、装
入された塗料カートリッジ２の無端コンベア経路内の位
置を計算できる装置であり、各塗料カートリッジ２の装
入の際に自動読み取りまたは手入力により入力されたア
ドレス情報に基づいて、無端コンベア経路を循環する塗
料カートリッジ２・・が原位置を基にいかなるアドレス
順序で配列されているかを算出し、そして、これに基づ
いて、取り出そうとする塗料色の塗料カートリッジ２を
取出位置１９まで回し運ぶのに必要な駆動量を算出し、
そして、その必要な回し運びの量だけエンドレスチェー
ンコンベア機構２１を駆動させることにより、取り出そ
うとする塗料色の塗料カートリッジ２を取出位置１９ま
で回し運ぶという制御を行なう。従って、制御装置は、
図示しないが、回し運びの量の算出に利用される原位置
確認センサ（近接スイッチ）と接続されている。なお、
図７中、４４は、取出位置１９において塗料カートリッ
ジ２の回し運び後の停止を検知する停止確認センサ（近
接スイッチ）である。さらに、４５は、取出位置１９の
近上方に設けた光学的な読み取りセンサであり、これを
用いて、取出位置１９に到来する塗料カートリッジ２の
塗料色種を識別することにより、所要の塗料カートリッ
ジ２を取出位置１９に停止させるという制御を行なって
もよい。

【００２４】また、回収機構２３は、図６に示すよう
に、塗料カートリッジ２の回収口２０より下方に、略Ｕ
字形の受けバー４６・・を左右交互に斜め下がりの姿勢
で配置して、塗料カートリッジ２がジグザグに滑り落ち
る通路４７を上下に形成し、さらにこの通路４７に続い
て、水平に延びる通路４８をストック装置３側面の取出
し口４９とともに形成してなり、従って、使用済みの塗
料カートリッジ２は、回収口２０より投入されたとき、
これらの通路４７、４８を通って、最終的に取出し口４
９より回収されるようになっている。なお、各受けバー
４６は、ゴム製の衝撃吸収材５０で部分的に覆われてお
り、塗料カートリッジ２が通路４７内を、反発せずに円
滑に滑り落ちる構成となっている。

【００２５】而して、上記のストック装置３において
は、約３０種の数多い色の塗料をその中に貯蔵すること
ができるとともに、塗装すべき塗料色をストック装置３
の制御装置に指定すると、その制御に従って、まず、エ
ンドレスチェーンコンベア機構２１がその運転を開始し
て塗料カートリッジ２・・を回し運び、そして、その塗
料色の塗料カートリッジ２が取出位置１９まで回し運ば
れる。一方、移載装置４は、ストック装置３の上記動作
と連係して、次のような一連の動作を行なう。まず、図
１０に示すように、移動体８は、ストック装置３側に移
動し、回収口２０の上方において停止し、次いで、チャ
ック手段９ａが下降して回収口２０に接近し、続いて、
チャック手段９ａが掴持された使用済みの塗料カートリ
ッジ２を解放して回収口２０に投入する。投入の後、チ
ャック手段９ａは上昇して元の位置に戻る。一方、回収
口２０に投入された使用済み塗料カートリッジ２は、ス
トック装置３の通路４７、４８を経て取出し口４９より
回収される。次に、図１１に示すように、移動体８はさ
らにストック装置３寄りに移動し、取出位置１９の上方
において停止し、次いで、チャック手段９ｂが下降し
て、取出位置１９に接近し、続いて、チャック手段９ｂ
が、塗装しようとする塗料色の所要の塗料カートリッジ
２を掴持してストック装置３より取り出し、次いでチャ
ック手段９ｂは上昇し、元の位置に戻る。そして、これ
に続いて、移動体８は、塗装ロボット１の方へ、チャッ
ク手段９ｂに所要の塗料色の塗料カートリッジ２を掴持
したまま、水平移動する。そして、図１２に示すよう
に、移動体８は、チャック手段９ａが塗装ロボット１の
頭部（第２アームの後端部）の搭載箇所（保持手段５）
の上方に達するまで移動し、その位置において停止す
る。次いで、チャック手段９ａが下降して保持手段５に
接近し、続いて、チャック手段９ａは、使用済みの塗料
カートリッジ２（既に塗装に使用された塗料カートリッ
ジ２）を掴持して、塗装ロボット１より取り出し、その
後、上昇して元の位置に戻る。次に、図１３に示すよう
に、移動体８は塗装ロボット１寄りにさらに移動し、チ
ャック手段９ｂが塗装ロボット１の保持手段５の上方に
達する位置において停止する。次いで、チャック手段９
ｂは、下降して保持手段５に接近し、続いて、所要の塗
料色の塗料カートリッジ２を解放して保持手段５に固定
保持し、それを塗装ロボット１に搭載する。その後、チ
ャック手段９ｂは、上昇し、元の位置に戻る。しかし
て、搭載された塗料カートリッジ２内の塗料は、加圧エ
アの注入によって塗装ロボット１の塗装機６に供給さ
れ、ロボット１による自動塗装に利用される。しかる
後、移動体８は、チャック手段９ａに使用済みの塗料カ
ートリッジ２を掴持したまま、ストック装置３の方へ水
平移動し、そして再び図１０に示した位置に戻る。した
がって、本例の多色少量塗装システムにおいては、所要
の色の塗料を少量の単位で（塗料カートリッジ２の形態
で）塗装ロボット１に選択的に供給することができる。
その上、移載装置４の使用により、２つのチャック手段
９ａ、９ｂが同伴する一回の往復動作で以て、塗装しよ
うとする塗料色の塗料カートリッジ２のストック装置３
から塗装ロボット１への搭載と、使用済みの塗料カート
リッジ２の塗装ロボット１からストック装置３への回収
とを、同時に為すことができる。

【００２６】そして、本実施例においては、所要の塗料
色の塗料カートリッジ２を、水平姿勢にて吊持しなが
ら、ストック装置３から塗装ロボット１へと運搬する過
程の途中において、振盪手段１１が作動し、その塗料カ
ートリッジ２は適当な回数振り動かされる。すなわち、
取出位置１９においてチャック手段９ｂが、下降し（図
１４）、塗装しようとする塗料色の所要の塗料カートリ
ッジ２を掴持し続いて上昇してストック装置３より取り
出し（図１５）、その後、移動体８の水平移動により、
チャック手段９ｂは、所要の塗料色の塗料カートリッジ
２を、水平姿勢にて保持しながら、塗装ロボット１の方
へ運搬する（図１６）。そして、その運搬の途中におい
て、振盪手段１１が作動し、チャック対１３ａ、１３ｂ
をベース部１４とともに９０°回動し（図１７）、続い
て元の位置に戻し（図１８）、この往復の振り動作を数
回繰り返す。従って、チャック手段９ｂに吊持された塗
料カートリッジ２は、水平姿勢から垂直姿勢へ、そして
垂直姿勢から水平姿勢へと数回振り動かされることによ
り、塗料カートリッジ２内の塗料は、攪拌され、より均
質に混和される。特に、塗料カートリッジ２内の塗料袋
には、少量のエアが予め注入されているので、かかる振
盪動作により、塗料の攪拌は効果的に為され、大変均質
な塗料が塗装ロボット１に供給されうる。従って、塗料
の沈降も防止される。しかして、チャック手段９ｂは、
所要の塗料色の塗料カートリッジ２を水平姿勢にて塗装
ロボット１の上方まで運搬した後、下降して塗装ロボッ
ト１の保持手段５に接近し、その塗料カートリッジ２を
保持手段５に固定保持して塗装ロボット１に搭載する
（図１９）。なお、チャック手段９ｂはその後上昇す
る。その後、塗装ロボット１は、搭載された所要の塗料
色の塗料カートリッジ２が垂直姿勢に保たれるように、
その先端の出口部が上を向くように、第２アーム等を変
向させ（図２０）、続いて、少量の加圧エアを塗料カー
トリッジ２内に注入することにより、塗料袋に予め充填
された少量エアを塗料袋内より完全に排出する。しかる
後、塗料カートリッジ２内の塗料は、加圧エアの注入に
よって塗装ロボット１の塗装機６に供給され、ロボット
１による自動塗装に利用される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の移載装置
は、振盪手段により、塗料カートリッジをストック装置
と塗装ロボットまたは自動塗装装置との間の運搬の途中
にて振り動かし、カートリッジ内の塗料を攪拌すること
ができるものである。したがって、本発明によれば、塗
料カートリッジをストック装置から塗装ロボットまたは
自動塗装装置に移載する過程において、塗料カートリッ
ジ内の塗料を十分に混和することができ、従って、塗料
の沈降が防止されるとともに、均質な組成の塗料を塗装
ロボット等による自動塗装に提供することができ、よっ
て、ブツ、塗膜色相の不一致などの塗装不良の発生防止
に寄与することができるという効果が得られる。その
上、本発明によれば、塗料をより少量の単位でストック
装置より塗装ロボットまたは自動塗装装置に供給するこ
とができるという効果が得られる。さらに、本発明によ
れば、移載装置が相対的に小型な装置で済むため、塗装
の設備全体の小型化に寄与できるという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の移載装置が使用される少量多
色塗装システムを示す全体図である。

【図２】図１に示される少量多色塗装システムを上方よ
り見た図である。

【図３】実施例の移載装置の全体を示す正面図である。

【図４】図３に示される移載装置の移動体およびチャッ
ク手段を拡大して示す正面図である。

【図５】図４に示される移動体およびチャック手段（上
昇時並びに下降時）を側方より見た側面図である。

【図６】図１に示される少量多色塗装システムのストッ
ク装置の内部を概略的に示す正面図である。

【図７】図６に示されるストック装置を側方より見た側
面図である。

【図８】図６に示されるストック装置の保持手段および
図３に示されるチャック手段の下部を示す図である。

【図９】塗料カートリッジの保持（左半図）およびその
取り出し（右半図）の様子を示す図である。

【図１０】図３に示される移載装置により塗料カートリ
ッジを移載する動作の一態様を示す図である。

【図１１】図３に示される移載装置により塗料カートリ
ッジを移載する動作の一態様を示す図である。

【図１２】図３に示される移載装置により塗料カートリ
ッジを移載する動作の一態様を示す図である。

【図１３】図３に示される移載装置により塗料カートリ
ッジを移載する動作の一態様を示す図である。

【図１４】図３の移載装置による塗料カートリッジの取
り出しの過程を示す図である。

【図１５】図３の移載装置による塗料カートリッジの取
り出しの過程を示す図である。

【図１６】図３の移載装置による塗料カートリッジの運
搬の過程を示す図である。

【図１７】図３の移載装置による塗料カートリッジの振
盪の過程を示す図である。

【図１８】図３の移載装置による塗料カートリッジの振
盪の過程を示す図である。

【図１９】図３の移載装置による塗料カートリッジの搭
載の過程を示す図である。

【図２０】塗料カートリッジの搭載後における塗装ロボ
ットの動作を示す図である。

【符号の説明】

１ 塗装ロボット ２ 塗料カートリッジ ３ ストック装置 ４ 移載装置 ５ 保持手段 ６ 塗装機 ７ 案内レール ８ 移動体 ９ａ、９ｂ ２つのチャック手段 １０ 駆動装置 １１ 振盪手段 １３ａ、１３ｂ ２つのチャック対 １７ 押し広げ部材 １９ 取出位置 ２０ 回収口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 徹 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 山口 徳恭 愛知県豊田市柿本町１丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内 (72)発明者 年光 伸二 愛知県豊田市柿本町１丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗料カートリッジをそのストック装置より
   取り出し塗装ロボットまたは自動塗装装置に搭載するた
   めの移載装置であって、塗料カートリッジを掴持および
   解放することができ、そして掴持された塗料カートリッ
   ジを定まった姿勢に保持しながら運搬する塗料カートリ
   ッジ移載機構を備え、さらに、該塗料カートリッジをそ
   の運搬の途中にて振り動かすことができる振盪手段を備
   えてなる、少量多色塗装システムに使用される移載装
   置。