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公開番号2025086832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023201152
出願日2023-11-28
発明の名称塗装用スプレーガンユニット
出願人タクボエンジニアリング株式会社
代理人個人
主分類B05B 12/14 20060101AFI20250602BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】塗料替時のスプレーガンと塗料ホースの洗浄を不要にし更に作業を短時間で容易に行うことが可能な塗装装置において、軽量にすることで装着数量を増やして生産量を上げることを可能にしたスプレーガンユニットを提供する。
【解決手段】天吊り型塗装ロボットに装着されるスプレーガンユニットで、ベースプレート2と、先端がベースプレートを貫通してベースプレートに回動自在に取り付けられ回転体3と、回転体の先端に連結された、スプレーガンが装着される複数の長尺のスプレーガン支持アームを備えたガンマニホールド4と、ベースプレートに取り付けられた、回転体を回動するためのロータリーアクチュエータ8とスプレーガン31に各種エアを供給するためのエア供給装置11と回転体が所定角度回動したときに回転体の回動を停止するために用いられる磁気センサーと塗装ロボットに連結されるジョイント部20を有する本体ケースと、を具備した。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
塗装ブース内の上方に備えたレール（４１）と、レール（４１）にレール（４１）の長手方向に移動自在に連結された連結部（４２）と、該連結部（４２）に上下方向に回動自在に連結されたロボットアーム（４７）と、該ロボットアーム（４７）の先端部分に連結された長尺の支持シャフト（４６）と、を具備した塗装ロボットにおける前記支持シャフト（４６）の任意の複数個所に装着されるスプレーガンユニット（１）であって、
ベースプレート（２）と、
先端部分がベースプレート（２）を貫通する配置でベースプレート（２）に回動自在に取り付けられ回転体（３）と、
ワークの塗装に際してそれぞれにスプレーガンが装着される複数本の長尺のスプレーガン支持アーム（５）が、互いに基端部分で連結されることで外周側に向けて放射状に配置され、回転体（３）の先端部分に連結されて回転体（３）の回動とともに回転体（３）と同軸で回動するガンマニホールド（４）と、
ベースプレート（２）に取り付けられた、伝達手段（１０）によって前記回転体（３）に連結されて回転体（３）を回動するために用いられるロータリーアクチュエータ（８）と、
ベースプレート（２）に取り付けられた、スプレーガン（３１）に霧化エアとパターンエアとニードル稼働用エアを供給するためのエア供給装置（１１）と、
回転体（３）の回動を監視して、回転体（３）が所定角度回動したときに、前記ロータリーアクチュエーター（８）を停止して回転体（３）の回動を停止するために用いられる磁気センサー（１７）と、
ベースプレート（２）に連結されるとともに、ロボットアーム（４７）に連結された支持シャフト（４６）に連結されるジョイント部（２０）を有する本体ケース（１９）と、を具備して、
前記回転体（３）に、スプレーガン（３１）のそれぞれに塗料を供給するための塗料供給路がスプレーガン支持アーム（５）と同数だけ形成されるとともに、スプレーガン支持アーム（５）のそれぞれの内部には、ワークの塗装に際してスプレーガン支持アーム（５）に装着されたスプレーガンの塗料供給路に先端部が連結されるとともに、基端部が前記回転体（３）に形成した塗料供給路のいずれかに通じる塗料供給路が形成され、
前記ガンマニホールド（４）には連結部（１６）が形成され、
前記スプレーガン支持アーム（５）の内部にはそれぞれ、スプレーガン（３１）に霧化エアを供給するための霧化エア供給路と、パターンエアを供給するためのパターンエア供給路と、ニードル稼働用エアを供給するためのニードル稼働用エア供給路が形成され、それぞれの霧化エア供給路とパターンエア供給路とニードル稼働用エア供給路は、先端部はワークの塗装に際してスプレーガン支持アーム（５）に装着されたスプレーガンにおけるエア供給路に連結され、反スプレーガン側の端部は、スプレーガン支持アーム（５）の側壁側で開口とされ、
前記ロータリーアクチュエータ（８）は、エア駆動のステッピングモータにより、１度ずつ回動可能なエアロータリーアクチュエータであり、
前記エア供給装置（１１）は、
ベースプレート（２）に取り付けられる装置本体（１２）と、装置本体（１２）に進退自在に備えられた可動部（１３）と、を具備し、
可動部（１３）は、先端部が前記スプレーガン支持アーム（５）の内部に形成された霧化エア供給路、パターンエア供給路、ニードル稼働用エア供給路に通じる、供給装置側霧化エア供給路、供給装置側パターンエア供給路、供給装置側ニードル稼働用エア供給路を有するとともに、前記ガンマニホールド（４）に形成された連結部（１６）に連結される供給装置側の連結手段（１５）を有しており、
いずれかのスプレーガン支持アーム（５）が、そのスプレーガン支持アーム（５）の内部に形成された霧化エア供給路、パターンエア供給路、ニードル稼働用エア供給路の反スプレーガン側の端部開口と、供給装置側霧化エア供給路、供給装置側パターンエア供給路、供給装置側ニードル稼働用エア供給路の先端部が対向する所定位置にあるときに、可動部（１３）をスプレーガン支持アーム（５）側に前進することで、可動部（１３）が有している供給装置側霧化エア供給路、供給装置側パターンエア供給路、供給装置側ニードル稼働用エア供給路が、対向している霧化エア供給路、パターンエア供給路、ニードル稼働用エア供給路の端部開口に通じるとともに、供給装置側の連結手段（１５）が前記ガンマニホールド（４）に形成された連結部（１６）に連結される、ことを特徴とするスプレーガンユニット。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記支持シャフト（４６）が炭素繊維強化プラスチック製のパイプであることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
前記ロボットアーム（４７）が、前記連結部（４２）に上下方向に回動自在に連結された第１アーム（４３）と、該第１アーム（４３）に上下方向に回動自在に連結された第２アーム（４４）と、該第２アーム（４４）に上下方向に回動自在に連結された第３アーム（４５）を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスプレーガンユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は塗装用スプレーガンユニットに係り、より詳しくは、塗装の際の塗料の色替え等を容易に行うことを可能にした塗装用スプレーガンユニットに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から塗装装置においては、被塗装物（以下「ワーク」という。）に塗料を噴射するためのスプレーガンと、塗料ホースを介してスプレーガンに塗料を供給するための塗料供給手段を有しており、塗料供給手段からスプレーガンに塗料を供給しながら、この供給された塗料をスプレーガンよりワークに向けて噴射しているが、ワークの塗装において塗料の色を替える場合には、スプレーガンを替えることなく、１個のスプレーガンのみで、供給する塗料の色替えを行いながらスプレーガンに塗料を供給する方法が採用されていた。
【０００３】
例えば図１２は、従来の塗料の色替え方法を説明するための概念図であり、図において、５１がスプレーガン、５３がマニホールド、及び５２がスプレーガン５１に塗料を供給するための塗料ホースであり、図１２では、互いに色の異なる塗料を、マニホールド５３を介してスプレーガン５１に供給システムとしている。即ち、図１２において、５４ａが塗料Ａ用のタンク、５４ｂが塗料Ｂ用のタンク、５４ｃが洗浄剤用のタンクであり、これらのタンク５４ａ、５４ｂ、５４ｃ内にはそれぞれ、塗料Ａ用の供給路５５ａ、塗料Ｂ用の供給路５５ｂ、洗浄剤用の供給路５５ｃの基端が配置され、塗料Ａ用の供給路５５ａ、塗料Ｂ用の供給路５５ｂ、洗浄剤用の供給路５５ｃの先端はそれぞれ、マニホールド５３内において、塗料ホース５２に連結されている。更に、塗料Ａ用の供給路５５ａ、塗料Ｂ用の供給路５５ｂ、洗浄剤用の供給路５５ｃの経路にはそれぞれ、ポンプ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ及び開閉バルブ５７ａ、５７ｂ、５７ｃが介在されている。
【０００４】
そして、塗料Ａで塗装を行う場合には、塗料Ｂ用の供給路５５ｂの開閉バルブ５７ｂ、及び洗浄剤用の供給路５５ｃの開閉バルブ５７ｃを閉じ、塗料Ａ用の供給路５５ａの開閉バルブ５７ａを開放し、塗料Ａ用の供給路５５ａのポンプ５６ａを駆動する。そうすると、塗料Ａ用のタンク５４ａ内の塗料Ａがスプレーガン５１に供給され、これにより塗料Ａによってワークの塗装を行うことができる。
【０００５】
次に、塗装Ａによる塗装が完了した後に、塗料Ｂで塗装を行う場合には、まず、塗料Ａ用の供給路５５ａの開閉バルブ５７ａ、及び塗料Ｂ用の供給路５５ｂの開閉バルブ５７ｂを閉じ、洗浄剤用の供給路５５ｃの開閉バルブ５７ｃを開放し、洗浄剤用の供給路５５ｃのポンプ５６ｃを駆動する。そしてこれにより、スプレーガン５１に洗浄剤を供給し、塗料ホース５２及びスプレーガン５１内を洗浄する。
【０００６】
そしてその後に、塗料Ａ用の供給路５５ａの開閉バルブ５７ａ、及び洗浄剤用の供給路５５ｃの開閉バルブ５７ｃを閉じ、塗料Ｂ用の供給路５５ｂの開閉バルブ５７ｂを開放し、塗料Ｂ用の供給路５５ｂのポンプ５６ｂを駆動する。そうすると、塗料Ｂ用のタンク５４ｂ内の塗料Ｂがスプレーガン５１に供給され、塗料Ｂによってワークの塗装を行うことができる。従って、この方法によれば、複数の色の塗料をスプレーガン５１に供給することができ、１個のスプレーガンによって、複数の塗料による塗装を行うことが可能となる。
【０００７】
しかしながら、このような方法を採用した場合には、塗料の色替えを行うたびごとに、スプレーガン、及び塗料ホースを洗浄しなければならず、煩わしさに耐えず、また、作業効率の低下を招いてしまっていた。
【０００８】
また、塗料の色替えのたびごとにスプレーガン及び塗料ホースを洗浄する場合には、ホース内に残っている塗料が無駄になってしまうとともにシンナー等の洗浄溶剤が必要であり、無駄が多かった。特に、近年は多品種少量生産のワークが増加しているために、従来の方法では、このような洗浄作業による作業効率の低下、残塗料の無駄や洗浄溶剤の使用は、コストの増加にもつながっていた。
【０００９】
この点、塗料の色替えの際に、スプレーガンを塗装機から取り外して交換する交換する方法も考えられ、この方法によれば、塗料の色替えのたびごとにスプレーガン及び塗料ホースを洗浄する必要が無いが、この方法では、スプレーガンの着脱作業が大変であり作業効率が悪いという問題点が考えられる。
【００１０】
そのため、従来のこのような問題点を解決する方法として、複数個のスプレーガンを備えたスプレーガンユニットを塗装ロボットのロボットアームに回動自在に装着し、色替えを行う際にスプレーガンユニットを回動することで、使用するスプレーガンを替える方法が提案されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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