塗装システム
【課題】
充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出せずに、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されてその塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにする。
【解決手段】
充填位置に位置決めされた塗料タンク（Ｔ）の外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグ（Ｂ）の形状変化を非接触測定する形状認識センサ（Ｓ）を設け、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグ（Ｂ）へ充填されたと判断されたときに塗料の供給を停止するようにした。
充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出せずに、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されてその塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにする。
【解決手段】
充填位置に位置決めされた塗料タンク（Ｔ）の外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグ（Ｂ）の形状変化を非接触測定する形状認識センサ（Ｓ）を設け、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグ（Ｂ）へ充填されたと判断されたときに塗料の供給を停止するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料タンクに内蔵された塗料バッグに塗料を充填して、その外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を霧化機構に送給して噴霧する塗装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディの塗装では、有機溶剤を使用した塗料が主流であるが、環境保護及び公害防止の観点から、塗装工程において大量に発生する揮発性有機溶剤を削減することが要請されており、その対策として、水性塗料による塗装が注目を集めている。
【０００３】
水性塗料を無駄なく使用するためには、塗着効率の高い静電塗装装置で塗装するのが好ましいが、水性塗料は電気抵抗が低く、塗料供給系を流れる塗料を介して静電塗装機の回転霧化頭とアース側が導通しやすいため、塗料供給系全体に絶縁対策を施して、回転霧化頭に印加される−６０〜９０ｋＶの高電圧がリークするのを防止しなければならない。
【０００４】
このため、従来は塗装機内に形成し、あるいは、塗装機に対して着脱可能に装着される塗料タンクに塗料供給系から塗料を充填した後、塗料供給系と塗装機を物理的に切り離した状態で塗装機に高電圧を印加し、塗料タンクから塗料を圧し出して塗装することにより、塗装機に高電圧を印加してもリークしないようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３１７３５４号公報
【特許文献２】欧州特許第０７９６６６５号明細書
【０００５】
このような形式の静電塗装機は、通常、シリンダとなる塗料タンクの内周面に沿ってピストンとなる底板が摺動可能に配され、その底板を他のアクチュエータや液圧により圧し込んで塗料を圧し出すようにしている。
【０００６】
しかしながら、この場合、底板と内周面のシールを確実に行なわなければならないため、その分摩擦が大きくなって大きな駆動力を必要とし、底板が往復動するたびに、シールが擦れて摩耗するため、液圧駆動の場合にはその作動液が流入して塗装品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、通常のシールは、ピストンとなる底板の外周面に複数のＯリングを平行に配する構成となっているため、そのＯリングとＯリングの間に塗料が入り込んでしまい、一日の作業が終了して洗浄するときには、底板を取り外して分解洗浄しなければならないという面倒があった。
【０００８】
このため、本出願人は、塗料を充填する柔軟性塗料バッグを備えた塗料タンクを試作し、これを回転霧化頭などの霧化機構を備えた塗装機に着脱可能に装着させて塗装実験を行った。
この塗料タンクは、塗料バッグに塗料を予め充填しておき、塗装を行う場合はその外側に作動液を定量供給すると、その液圧により塗料バッグが圧し潰され、塗料が定量で圧し出されて霧化機構へ供給される。
【０００９】
したがって、Ｏリングによる摩擦などの影響がないので、作動液の圧力がそのまま塗料に作用し、比較的小さな駆動力で塗料を霧化機構へ供給することができる。
また、ピストンとなる底板を使用しないので、底板とシリンダとの間に塗料が入り込む隙間もなく洗浄も簡単に行うことができ、洗浄不良や底板のシール漏れに起因する塗装不良もなくなった。
【００１０】
しかしながら、このような塗料タンクを用いて塗料の充填／圧出を繰返しながら使用しているうちに、塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こすおそれのあることが判明した。
すなわち、塗装の途中で塗料バッグ内の塗料が空になると、品質不具合になり再塗装が必要になるため、塗料バッグの中には、塗装使用量より多くの塗料を充填している。しかし、塗装後に塗料バッグに残っている塗料の量が正確には分からないため、充填と塗装を繰り返すとバッグの容量以上の塗料が塗料バッグ内に充填され、最終的にはバッグが破裂してしまう。
特に、塗料バッグは塗料の充填／吐出を何度も繰り返すため疲労し易いため、充填／吐出に対する耐久性を持たせようとして極めて柔軟な材質で塗料バッグを形成すると、塗料の過充填に対する耐圧が低くならざるを得ない。
逆に、塗料使用料が設定された使用量より多い場合は、その誤差分の塗料が消費されていき、予め余裕を持って充填されている分の塗料を消費した時点で塗料切れを起こしてしまう。
【００１１】
このため、塗料充填時に、まず、塗料バッグ内の塗料を完全に排出し、その後、所定量の塗料を充填すれば、塗装開始時の塗料充填量を常に一定にできるので、塗料バッグの破裂や塗料切れを起こすこともないが、この場合は、塗装後にバッグ内の塗料を完全に排出する時間が余分に必要となるだけでなく、外部に排出すると塗料ロスになるので元の配管に戻すなどの工夫が必要になるという問題がある。
また、バッグ内の塗料を完全に排出すると、作動流体経路が閉回路となるため、その配管内の圧力が上昇するため、塗料バッグや塗料容器に作用する圧力変動が大きくなり、これを繰り返すと塗料バッグや塗料容器の破損の原因となるという問題を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出しないで、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されて塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題を解決するために、本発明は、塗料を充填する塗料バッグが内蔵され、その外側を作動流体で満たした塗料タンクが塗装機本体に一体的に、あるいは、着脱可能に装着され、塗料バッグの外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を塗装機本体に形成された霧化機構に送給して噴霧する塗装機と、前記塗料タンクに塗料を充填する塗料充填装置からなる塗装システムにおいて、前記塗料充填装置は、充填位置に位置決めされた塗料タンクの塗料バッグ内に塗料を供給する塗料供給系と、前記塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサと、該形状認識センサの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに前記塗料供給系による塗料の供給を停止させる制御装置を備えていることを特徴とする。
なお、本発明において「塗料」というときは、広く被塗物表面にコーティング膜を形成する塗料、塗油剤、紫外線硬化樹脂、その他の液状コーティング材料を含む概念とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の塗装システムによれば、塗料充填位置に位置決めされた塗料タンクへ塗料供給系から塗料を供給すると、その塗料は塗料バッグ内に充填されて、塗料バッグが徐々に膨らんでいく。
この塗料バッグの形状変化が、塗料タンクの外部から形状認識センサにより非接触測定されるので、その検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに塗料の供給が停止される。
塗料バッグへの塗料充填量は１ｃｃレベルの厳密な精度が要求されるものではなく、多過ぎない量が充填されていることが確認できれば足りるので、塗料バッグの形状変化に基づいて形状認識センサにより測定する充填量に多少の誤差を含むものであっても一向に差し支えない。
このように、塗料バッグ内に充填されている塗料の容量を検出しているので、塗料バッグに過不足なく塗料を充填することができ、塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本例では、充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出しないで、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されてその塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにするという目的を達成するため、充填位置に位置決めされた塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサを設け、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに塗料の供給を停止するようにした。
【００１６】
図１は本発明に係る塗装システムの一例を示す説明図、図２はその要部を示す斜視図、図３は他の実施形態の要部を示す斜視図、図５は他の実施形態を示す説明図、図６はさらに他の実施形態を示す斜視図、図７はその画像を示す説明図、図８はその処理手順を示すフローチャート、図９はさらに他の実施形態の要部を示す説明図である。
【実施例１】
【００１７】
図１及び図２に示す塗装システム１は、塗装ロボット２のロボットアーム３に取り付けられた塗装機本体４に塗料タンクＴが着脱可能に装着されてなる塗装機５と、その塗料タンクＴに塗料を充填する塗料充填装置６とからなる。
塗料タンクＴには、一回の塗装で使用するのに十分な量の塗料を充填する塗料バッグＢが内蔵され、その外側が作動流体で満たされており、その底面に塗料ポート７Ｐ及び作動流体ポート７Ｄが形成されている。
これにより、作動流体ポート７Ｄから作動流体を流入させたときにはその圧力により塗料バッグＢ内の塗料が塗料ポート７Ｐから圧し出され、塗料ポート７Ｐから塗料バッグＢ内に塗料を流入させたときには作動流体が作動流体ポート７Ｄから排出されるようになっている。
【００１８】
塗装ロボット２には、塗料タンクＴに作動流体を供給する作動流体供給配管（図示せず）が設けられており、塗装時には、塗料充填済みの塗料タンクＴに作動流体を供給することにより、塗料バッグＢの外側に作動流体圧を作用させ、塗料バッグＢ内に充填されている塗料を塗装機本体４に形成された回転霧化頭（霧化機構）８に圧し出して噴霧するようになっている。
また、塗装が終了すると、塗料タンクＴが塗装機本体４から外されて、塗料充填装置６にセットされる。
【００１９】
塗料充填装置６は、充填位置に位置決めされた塗料タンクＴの塗料ポート７Ｐに係合されて任意の色の塗料を供給する多色塗料供給系９Ｐと、作動流体ポート７Ｄに係合されて塗料充填時に塗料タンクＴから排出される作動流体を回収する作動流体回収系９Ｄと、塗料タンクＴの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグＢの形状変化を非接触測定する形状認識センサＳと、該形状認識センサＳの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断されたときに塗料供給系９Ｐによる塗料の供給を停止させる制御装置Ｃを備えている。
【００２０】
塗料バッグＢは、例えば、マチ付きの樹脂性スパウトバッグなどが用いられ、作動流体により潰されたときに倒れないようにその中心に支柱１３が挿入されている。
これにより、塗料充填時はマチが膨れて塗料バッグＢの背が低くなり、塗料が圧し出されたときは塗料バッグＢが倒れることなくきれいに折り畳まれて上面のマチ部分が上方に山型に突出して塗料バッグＢの背が高くなるようになっている。
【００２１】
形状認識センサＳとしては、塗料バッグと直交する方向から塗料タンクＴを横切る光路Ｘを形成する発光素子（光源）１０Ｘ及び受光素子（検出器）１１Ｘからなるホトインタラプタ１２が用いられ、ホトインタラプタ１２の光路Ｘは、塗料が未充填の塗料バッグＢにより遮られ、予め設定された充填量の塗料を充填して塗料バッグＢが横方向に膨らむと同時に高さ方向に縮んだときに導通される位置に形成されている。
例えば、予め設定された充填量の塗料を充填したときの塗料バッグＢの高さをＨとしたときに、光路Ｘの高さがＨになるようにホトインタラプタ１２を設けておけば、塗料バッグＢの充填量が設定値を越えたときに光路が導通されて検出信号が出力される。
【００２２】
この場合に、ホトインタラプタ１２の光としては可視光、赤外光、紫外光など任意の光が使用可能であるが、使用する光に対して、少なくともその光路Ｘと交差する部分が作動流体及び塗料タンクＴが光透過性を有しており、作動流体及び塗料タンクＴの光透過率が、塗料バッグＢ又は充填される塗料に対して高く設定されている。
また、可視光を用いる場合は、塗料タンクＴは、少なくともその光路Ｘと交差する部分が透明部材で形成されていることが好ましい。
さらに、塗料タンクＴ及び塗料バッグＢの双方を透明樹脂で形成し、作動流体に透明の液体を用いれば、外部から使用塗料の色を容易に視認することができる。
透明塗料を充填する場合は、塗料タンクＴを透明樹脂で形成し、塗料バッグＢを不透明の着色樹脂で形成してもよく、作動流体に透明の液体を用いることにより、外部から塗料バッグＢの形状を容易に視認することができる。
また、塗料バッグＢは、塗料が未充填のときに光路を遮る部分が、塗料タンクＴ及び作動流体の光透過率に比して低くなるようにその部分に着色プリントを施すことにより、光路の導通／遮断を検出するようにしてもよい。
なお、光路Ｘが一本の場合に、発光素子１０Ｘの故障等により、塗料バッグＢの形状変化を誤って検知する可能性もあるため、このような誤動作を防ぐために、図３に示すように、発光素子１０Ｘ、１０Ｙと受光素子１１Ｘ、１１Ｙからなる複数のホトインタラプタ１２，１２を設けることも可能である。
この場合に、二本目の光路Ｙは、１本目の光路Ｘと直交するように設定しても良い。
さらに、図４に示すように、塗料バッグＢ及び前述の光路Ｘや光路Ｙを、塗料バッグＢに塗料が充填される前においては各光路が遮られず（図４（ａ））、所定量以上の塗料が充填された後においては各光路が遮られる（図４（ｂ））位置に配して、ホトインタラプタ１２により光路Ｘ，Ｙが遮断されたときに塗料が充填されたことを検出するようにしても良い。
【００２３】
制御装置Ｃは、例えば図２のように、所定量の塗料が充填される前は光路Ｘが遮断され、所定量の塗料が充填されたときに光路Ｘが導通されるように構成されている場合は、塗料充填装置６にセットされた塗料タンクＴに塗料を供給開始する際にホトインタラプタ１２の光路Ｘが遮られていることを確認し、光路Ｘが導通したときのホトインタラプタ１２の検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断して塗料の供給を停止する。
【００２４】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用を説明する。
まず、塗装ロボット２のアーム３に取り付けられた塗装機本体４に塗料充填済みの塗料タンクＴを装着して、塗料タンクＴ内に作動流体を供給すると、塗料バッグＢの外側に作動流体圧が作用し、塗料バッグＢ内に充填されている塗料が塗装機本体４に形成された回転霧化頭（霧化機構）８に圧し出されて被塗物に対して噴霧される。
【００２５】
そして、塗装が終了すると、ロボットアーム３により塗装機５が塗料充填装置６まで運ばれ、図示しない塗料タンク交換機により使用済の塗料タンクＴが塗装機本体４から取り外されて、塗料充填装置６の充填位置にセットされ、図示しない塗料タンクストレージから取り出された塗料充填済みの塗料タンクＴが塗装機本体４に装着されて、塗装が行われる。
【００２６】
一方、塗料タンクＴが塗料充填装置６の充填位置にセットされると、塗料タンクＴの塗料ポート７Ｐ及び作動流体ポート７Ｄと、塗料充填装置６の塗料供給系９Ｐ及び作動流体回収系９Ｄが係合される。
また、このとき、塗料バッグＢは潰れており、内部には一部の塗料が残っているので、光路Ｘが遮られることとなる（図２（ａ）参照）。完全に排出された状態から塗料充填を行う場合は、最初の１〜３秒程度の間、受光素子１１Ｘを無効にして初期充填を行うようにすれば良い。
【００２７】
この状態で、塗料供給系９Ｐ塗料の供給を開始すると、塗料ポート７Ｐを介して塗料バッグＢ内に塗料が充填されて横方向に徐々に膨らむと同時に縦方向に縮んでいき、塗料タンクＴ内の作動流体は作動流体ポート７Ｄを介して作動流体回収系９Ｄに排出される。
そして、塗料バッグＢ内の塗料が予め設定された充填量に達すると、その高さが光路Ｘの高さＨより低くなるので、光路Ｘが導通して塗料の供給が停止され、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料が充填されることとなる（図２（ｂ）参照）。
このように塗料充填が完了した塗料タンクＴは、図示しない塗料タンクストレージに収容され、必要に応じて取り出されて塗装機本体４に装着され、塗装が行われる。
【実施例２】
【００２８】
図５は他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、塗料バッグＢへの充填量を調整できるように、形状認識センサＳとして、ホトインタラプタ２１…を多段に設けており、例えば、充填量が２００ｃｃ、３００ｃｃ、４００ｃｃ、５００ｃｃのときの塗料バッグＢの高さＨ１〜Ｈ４に応じて光路Ｘ１〜Ｘ４を設定している。
そして、制御装置Ｃは、光路Ｘ１〜Ｘ４が導通されたときのホトインタラプタ２１の検出信号に基づき、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断して塗料の供給を停止する。
例えば、塗料バッグＢの充填量を２００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を３００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１及びＸ２が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を４００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１〜Ｘ３が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を５００ｃｃとしたいときには全光路Ｘ１〜Ｘ４が導通した時点で塗料の供給を停止すれば、塗料バッグＢ内に任意の充填量で過不足なく塗料を充填することができる。
なお、図示はしないが、各光路Ｘ１〜Ｘ４と同じ高さに、これらと直交する方向の光路Ｙ１〜Ｙ４を形成するようにホトインタラプタを配しても良いことはもちろんである。
【実施例３】
【００２９】
図６及び図７はさらに他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、形状認識センサＳとして塗料バッグＢの形状を画像化する撮像装置（画像化手段）３１を用い、制御装置Ｃに、その画像化された塗料バッグＢの形状に基づいて塗料充填量を算出する塗料充填量算定手段を備えている。
撮像装置３１は、塗料タンクＴ内の塗料バッグＢの形状変化を撮像できるように、例えば塗料充填機６の充填位置にセットされた塗料タンクＴの真上に位置するように設けられており、塗料バッグＢの横断面の最大形状が撮像されることとなる。
【００３０】
制御装置Ｃは、塗料バッグＢに予め設定した容量を充填したときに撮像された塗料バッグＢの面積を記憶した面積−充填量変換テーブル３２を備えている。
図８は制御装置Ｃの制御手順を示すフローチャートであって、塗料タンクＴが塗料充填装置６にセットされるとスタートし、ステップＳＴＰ１で撮像装置３１から画像を取り込み、ステップＳＴＰ２で画像中の塗料バッグＢ部分を抽出し、ステップＳＴＰ３で塗料バッグ部分の面積を算出し、ステップＳＴＰ４で面積−充填量変換テーブル３２を参照して充填量を算出し、ステップＳＴＰ５で算出された充填量Ｑと予め設定された目的充填量Ｑ０と比較され、Ｑ＜Ｑ０の場合はステップＳＴＰ６で塗料の供給を開始し又は継続する制御信号を出力してステップＳＴＰ１に戻り、Ｑ≧Ｑ０の場合はステップＳＴＰ７に移行して塗料の供給を停止する制御信号を出力して処理を終了する。
上記処理手順中、ステップＳＴＰ２〜ステップＳＴＰ４の処理が塗料充填量算定手段である。
【００３１】
これにより、撮像装置３１で撮像した画像に基づいて塗料バッグＢ内の塗料の充填量を検出することができ、予め設定された充填量に達した時点で塗料の供給が確実に停止され、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料を充填することができる。
【実施例４】
【００３２】
図９はさらに他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、塗料バッグＢの表面に被検出体となる金属片Ｍが一体的に設けられ、形状認識センサＳとして高周波形近接センサ４１が用いられており、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されて膨らんだときに塗料タンクＴの内壁に近付いた前記金属片Ｍを検出できる位置に当該近接センサ４１が配されている。
金属片Ｍは剥がれたり、塗料や作動流体に悪影響を及ぼさないように、少なくとも外層４２と内層４３の二層でラミネート加工された塗料バッグＢの層間に埋め込まれている。
【００３３】
これにより、塗料充填装置６の充填位置にセットされた塗料タンクＴに塗料が充填されて、予め設定された充填量に達した時点で近接センサ４１により検出信号が出力されることとなるので、その時点で塗料の供給を停止すれば、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料を充填することができる。
【００３４】
なお、形状認識センサＳは上述したホトインタラプタ１２、２１や、撮像装置３１や、容量式近接センサ４１に限られるものでなく、塗料タンクＴの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグＢの形状変化を非接触測定し得るものであれば任意のセンサを採用することができ、例えば、塗料が導電性物質であり、作動流体及び塗料タンクが非導電性物質である場合に、塗料バッグＢに充填された導電性物質の容積変化に伴う電気容量変化を、塗料バッグＢの形状変化として検出するものであっても良い。
また、塗装機５は、塗料タンクＴが塗装機本体４に着脱可能に装着されるものに限らず、塗料タンクＴが塗装機本体４に一体的に装着されているものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上述べたように、本発明は、塗料タンクに内蔵された塗料バッグに塗料を充填して、その外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を霧化機構に送給して噴霧する塗装システムの用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る塗装システムの一例を示す説明図。
【図２】その要部を示す斜視図。
【図３】他の実施形態の要部を示す斜視図。
【図４】他の実施形態の要部を示す平面図。
【図５】他の実施形態の要部を示す説明図。
【図６】さらに他の実施形態の要部を示す斜視図。
【図７】その画像を示す説明図。
【図８】その処理手順を示すフローチャート。
【図９】さらに他の実施形態の要部を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１ 塗装システム
４ 塗装機本体
Ｔ 塗料タンク
５ 塗装機
６ 塗料充填装置
Ｂ 塗料バッグ
８ 回転霧化頭（霧化機構）
９Ｐ 塗料供給系
９Ｄ 作動流体回収系
Ｓ 形状認識センサ
Ｃ 制御装置
１２ ホトインタラプタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料タンクに内蔵された塗料バッグに塗料を充填して、その外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を霧化機構に送給して噴霧する塗装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディの塗装では、有機溶剤を使用した塗料が主流であるが、環境保護及び公害防止の観点から、塗装工程において大量に発生する揮発性有機溶剤を削減することが要請されており、その対策として、水性塗料による塗装が注目を集めている。
【０００３】
水性塗料を無駄なく使用するためには、塗着効率の高い静電塗装装置で塗装するのが好ましいが、水性塗料は電気抵抗が低く、塗料供給系を流れる塗料を介して静電塗装機の回転霧化頭とアース側が導通しやすいため、塗料供給系全体に絶縁対策を施して、回転霧化頭に印加される−６０〜９０ｋＶの高電圧がリークするのを防止しなければならない。
【０００４】
このため、従来は塗装機内に形成し、あるいは、塗装機に対して着脱可能に装着される塗料タンクに塗料供給系から塗料を充填した後、塗料供給系と塗装機を物理的に切り離した状態で塗装機に高電圧を印加し、塗料タンクから塗料を圧し出して塗装することにより、塗装機に高電圧を印加してもリークしないようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３１７３５４号公報
【特許文献２】欧州特許第０７９６６６５号明細書
【０００５】
このような形式の静電塗装機は、通常、シリンダとなる塗料タンクの内周面に沿ってピストンとなる底板が摺動可能に配され、その底板を他のアクチュエータや液圧により圧し込んで塗料を圧し出すようにしている。
【０００６】
しかしながら、この場合、底板と内周面のシールを確実に行なわなければならないため、その分摩擦が大きくなって大きな駆動力を必要とし、底板が往復動するたびに、シールが擦れて摩耗するため、液圧駆動の場合にはその作動液が流入して塗装品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、通常のシールは、ピストンとなる底板の外周面に複数のＯリングを平行に配する構成となっているため、そのＯリングとＯリングの間に塗料が入り込んでしまい、一日の作業が終了して洗浄するときには、底板を取り外して分解洗浄しなければならないという面倒があった。
【０００８】
このため、本出願人は、塗料を充填する柔軟性塗料バッグを備えた塗料タンクを試作し、これを回転霧化頭などの霧化機構を備えた塗装機に着脱可能に装着させて塗装実験を行った。
この塗料タンクは、塗料バッグに塗料を予め充填しておき、塗装を行う場合はその外側に作動液を定量供給すると、その液圧により塗料バッグが圧し潰され、塗料が定量で圧し出されて霧化機構へ供給される。
【０００９】
したがって、Ｏリングによる摩擦などの影響がないので、作動液の圧力がそのまま塗料に作用し、比較的小さな駆動力で塗料を霧化機構へ供給することができる。
また、ピストンとなる底板を使用しないので、底板とシリンダとの間に塗料が入り込む隙間もなく洗浄も簡単に行うことができ、洗浄不良や底板のシール漏れに起因する塗装不良もなくなった。
【００１０】
しかしながら、このような塗料タンクを用いて塗料の充填／圧出を繰返しながら使用しているうちに、塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こすおそれのあることが判明した。
すなわち、塗装の途中で塗料バッグ内の塗料が空になると、品質不具合になり再塗装が必要になるため、塗料バッグの中には、塗装使用量より多くの塗料を充填している。しかし、塗装後に塗料バッグに残っている塗料の量が正確には分からないため、充填と塗装を繰り返すとバッグの容量以上の塗料が塗料バッグ内に充填され、最終的にはバッグが破裂してしまう。
特に、塗料バッグは塗料の充填／吐出を何度も繰り返すため疲労し易いため、充填／吐出に対する耐久性を持たせようとして極めて柔軟な材質で塗料バッグを形成すると、塗料の過充填に対する耐圧が低くならざるを得ない。
逆に、塗料使用料が設定された使用量より多い場合は、その誤差分の塗料が消費されていき、予め余裕を持って充填されている分の塗料を消費した時点で塗料切れを起こしてしまう。
【００１１】
このため、塗料充填時に、まず、塗料バッグ内の塗料を完全に排出し、その後、所定量の塗料を充填すれば、塗装開始時の塗料充填量を常に一定にできるので、塗料バッグの破裂や塗料切れを起こすこともないが、この場合は、塗装後にバッグ内の塗料を完全に排出する時間が余分に必要となるだけでなく、外部に排出すると塗料ロスになるので元の配管に戻すなどの工夫が必要になるという問題がある。
また、バッグ内の塗料を完全に排出すると、作動流体経路が閉回路となるため、その配管内の圧力が上昇するため、塗料バッグや塗料容器に作用する圧力変動が大きくなり、これを繰り返すと塗料バッグや塗料容器の破損の原因となるという問題を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出しないで、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されて塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題を解決するために、本発明は、塗料を充填する塗料バッグが内蔵され、その外側を作動流体で満たした塗料タンクが塗装機本体に一体的に、あるいは、着脱可能に装着され、塗料バッグの外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を塗装機本体に形成された霧化機構に送給して噴霧する塗装機と、前記塗料タンクに塗料を充填する塗料充填装置からなる塗装システムにおいて、前記塗料充填装置は、充填位置に位置決めされた塗料タンクの塗料バッグ内に塗料を供給する塗料供給系と、前記塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサと、該形状認識センサの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに前記塗料供給系による塗料の供給を停止させる制御装置を備えていることを特徴とする。
なお、本発明において「塗料」というときは、広く被塗物表面にコーティング膜を形成する塗料、塗油剤、紫外線硬化樹脂、その他の液状コーティング材料を含む概念とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の塗装システムによれば、塗料充填位置に位置決めされた塗料タンクへ塗料供給系から塗料を供給すると、その塗料は塗料バッグ内に充填されて、塗料バッグが徐々に膨らんでいく。
この塗料バッグの形状変化が、塗料タンクの外部から形状認識センサにより非接触測定されるので、その検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに塗料の供給が停止される。
塗料バッグへの塗料充填量は１ｃｃレベルの厳密な精度が要求されるものではなく、多過ぎない量が充填されていることが確認できれば足りるので、塗料バッグの形状変化に基づいて形状認識センサにより測定する充填量に多少の誤差を含むものであっても一向に差し支えない。
このように、塗料バッグ内に充填されている塗料の容量を検出しているので、塗料バッグに過不足なく塗料を充填することができ、塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本例では、充填時に塗料バッグ内の塗料を完全に排出しないで、塗料バッグへの塗料の充填／圧出を繰り返しても、充填量と使用量の誤差分が累積されてその塗料バッグが破裂したり、塗装中に塗料切れを起こさないようにするという目的を達成するため、充填位置に位置決めされた塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサを設け、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに塗料の供給を停止するようにした。
【００１６】
図１は本発明に係る塗装システムの一例を示す説明図、図２はその要部を示す斜視図、図３は他の実施形態の要部を示す斜視図、図５は他の実施形態を示す説明図、図６はさらに他の実施形態を示す斜視図、図７はその画像を示す説明図、図８はその処理手順を示すフローチャート、図９はさらに他の実施形態の要部を示す説明図である。
【実施例１】
【００１７】
図１及び図２に示す塗装システム１は、塗装ロボット２のロボットアーム３に取り付けられた塗装機本体４に塗料タンクＴが着脱可能に装着されてなる塗装機５と、その塗料タンクＴに塗料を充填する塗料充填装置６とからなる。
塗料タンクＴには、一回の塗装で使用するのに十分な量の塗料を充填する塗料バッグＢが内蔵され、その外側が作動流体で満たされており、その底面に塗料ポート７Ｐ及び作動流体ポート７Ｄが形成されている。
これにより、作動流体ポート７Ｄから作動流体を流入させたときにはその圧力により塗料バッグＢ内の塗料が塗料ポート７Ｐから圧し出され、塗料ポート７Ｐから塗料バッグＢ内に塗料を流入させたときには作動流体が作動流体ポート７Ｄから排出されるようになっている。
【００１８】
塗装ロボット２には、塗料タンクＴに作動流体を供給する作動流体供給配管（図示せず）が設けられており、塗装時には、塗料充填済みの塗料タンクＴに作動流体を供給することにより、塗料バッグＢの外側に作動流体圧を作用させ、塗料バッグＢ内に充填されている塗料を塗装機本体４に形成された回転霧化頭（霧化機構）８に圧し出して噴霧するようになっている。
また、塗装が終了すると、塗料タンクＴが塗装機本体４から外されて、塗料充填装置６にセットされる。
【００１９】
塗料充填装置６は、充填位置に位置決めされた塗料タンクＴの塗料ポート７Ｐに係合されて任意の色の塗料を供給する多色塗料供給系９Ｐと、作動流体ポート７Ｄに係合されて塗料充填時に塗料タンクＴから排出される作動流体を回収する作動流体回収系９Ｄと、塗料タンクＴの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグＢの形状変化を非接触測定する形状認識センサＳと、該形状認識センサＳの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断されたときに塗料供給系９Ｐによる塗料の供給を停止させる制御装置Ｃを備えている。
【００２０】
塗料バッグＢは、例えば、マチ付きの樹脂性スパウトバッグなどが用いられ、作動流体により潰されたときに倒れないようにその中心に支柱１３が挿入されている。
これにより、塗料充填時はマチが膨れて塗料バッグＢの背が低くなり、塗料が圧し出されたときは塗料バッグＢが倒れることなくきれいに折り畳まれて上面のマチ部分が上方に山型に突出して塗料バッグＢの背が高くなるようになっている。
【００２１】
形状認識センサＳとしては、塗料バッグと直交する方向から塗料タンクＴを横切る光路Ｘを形成する発光素子（光源）１０Ｘ及び受光素子（検出器）１１Ｘからなるホトインタラプタ１２が用いられ、ホトインタラプタ１２の光路Ｘは、塗料が未充填の塗料バッグＢにより遮られ、予め設定された充填量の塗料を充填して塗料バッグＢが横方向に膨らむと同時に高さ方向に縮んだときに導通される位置に形成されている。
例えば、予め設定された充填量の塗料を充填したときの塗料バッグＢの高さをＨとしたときに、光路Ｘの高さがＨになるようにホトインタラプタ１２を設けておけば、塗料バッグＢの充填量が設定値を越えたときに光路が導通されて検出信号が出力される。
【００２２】
この場合に、ホトインタラプタ１２の光としては可視光、赤外光、紫外光など任意の光が使用可能であるが、使用する光に対して、少なくともその光路Ｘと交差する部分が作動流体及び塗料タンクＴが光透過性を有しており、作動流体及び塗料タンクＴの光透過率が、塗料バッグＢ又は充填される塗料に対して高く設定されている。
また、可視光を用いる場合は、塗料タンクＴは、少なくともその光路Ｘと交差する部分が透明部材で形成されていることが好ましい。
さらに、塗料タンクＴ及び塗料バッグＢの双方を透明樹脂で形成し、作動流体に透明の液体を用いれば、外部から使用塗料の色を容易に視認することができる。
透明塗料を充填する場合は、塗料タンクＴを透明樹脂で形成し、塗料バッグＢを不透明の着色樹脂で形成してもよく、作動流体に透明の液体を用いることにより、外部から塗料バッグＢの形状を容易に視認することができる。
また、塗料バッグＢは、塗料が未充填のときに光路を遮る部分が、塗料タンクＴ及び作動流体の光透過率に比して低くなるようにその部分に着色プリントを施すことにより、光路の導通／遮断を検出するようにしてもよい。
なお、光路Ｘが一本の場合に、発光素子１０Ｘの故障等により、塗料バッグＢの形状変化を誤って検知する可能性もあるため、このような誤動作を防ぐために、図３に示すように、発光素子１０Ｘ、１０Ｙと受光素子１１Ｘ、１１Ｙからなる複数のホトインタラプタ１２，１２を設けることも可能である。
この場合に、二本目の光路Ｙは、１本目の光路Ｘと直交するように設定しても良い。
さらに、図４に示すように、塗料バッグＢ及び前述の光路Ｘや光路Ｙを、塗料バッグＢに塗料が充填される前においては各光路が遮られず（図４（ａ））、所定量以上の塗料が充填された後においては各光路が遮られる（図４（ｂ））位置に配して、ホトインタラプタ１２により光路Ｘ，Ｙが遮断されたときに塗料が充填されたことを検出するようにしても良い。
【００２３】
制御装置Ｃは、例えば図２のように、所定量の塗料が充填される前は光路Ｘが遮断され、所定量の塗料が充填されたときに光路Ｘが導通されるように構成されている場合は、塗料充填装置６にセットされた塗料タンクＴに塗料を供給開始する際にホトインタラプタ１２の光路Ｘが遮られていることを確認し、光路Ｘが導通したときのホトインタラプタ１２の検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断して塗料の供給を停止する。
【００２４】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用を説明する。
まず、塗装ロボット２のアーム３に取り付けられた塗装機本体４に塗料充填済みの塗料タンクＴを装着して、塗料タンクＴ内に作動流体を供給すると、塗料バッグＢの外側に作動流体圧が作用し、塗料バッグＢ内に充填されている塗料が塗装機本体４に形成された回転霧化頭（霧化機構）８に圧し出されて被塗物に対して噴霧される。
【００２５】
そして、塗装が終了すると、ロボットアーム３により塗装機５が塗料充填装置６まで運ばれ、図示しない塗料タンク交換機により使用済の塗料タンクＴが塗装機本体４から取り外されて、塗料充填装置６の充填位置にセットされ、図示しない塗料タンクストレージから取り出された塗料充填済みの塗料タンクＴが塗装機本体４に装着されて、塗装が行われる。
【００２６】
一方、塗料タンクＴが塗料充填装置６の充填位置にセットされると、塗料タンクＴの塗料ポート７Ｐ及び作動流体ポート７Ｄと、塗料充填装置６の塗料供給系９Ｐ及び作動流体回収系９Ｄが係合される。
また、このとき、塗料バッグＢは潰れており、内部には一部の塗料が残っているので、光路Ｘが遮られることとなる（図２（ａ）参照）。完全に排出された状態から塗料充填を行う場合は、最初の１〜３秒程度の間、受光素子１１Ｘを無効にして初期充填を行うようにすれば良い。
【００２７】
この状態で、塗料供給系９Ｐ塗料の供給を開始すると、塗料ポート７Ｐを介して塗料バッグＢ内に塗料が充填されて横方向に徐々に膨らむと同時に縦方向に縮んでいき、塗料タンクＴ内の作動流体は作動流体ポート７Ｄを介して作動流体回収系９Ｄに排出される。
そして、塗料バッグＢ内の塗料が予め設定された充填量に達すると、その高さが光路Ｘの高さＨより低くなるので、光路Ｘが導通して塗料の供給が停止され、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料が充填されることとなる（図２（ｂ）参照）。
このように塗料充填が完了した塗料タンクＴは、図示しない塗料タンクストレージに収容され、必要に応じて取り出されて塗装機本体４に装着され、塗装が行われる。
【実施例２】
【００２８】
図５は他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、塗料バッグＢへの充填量を調整できるように、形状認識センサＳとして、ホトインタラプタ２１…を多段に設けており、例えば、充填量が２００ｃｃ、３００ｃｃ、４００ｃｃ、５００ｃｃのときの塗料バッグＢの高さＨ１〜Ｈ４に応じて光路Ｘ１〜Ｘ４を設定している。
そして、制御装置Ｃは、光路Ｘ１〜Ｘ４が導通されたときのホトインタラプタ２１の検出信号に基づき、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されたと判断して塗料の供給を停止する。
例えば、塗料バッグＢの充填量を２００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を３００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１及びＸ２が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を４００ｃｃとしたいときには光路Ｘ１〜Ｘ３が導通した時点で塗料の供給を停止し、充填量を５００ｃｃとしたいときには全光路Ｘ１〜Ｘ４が導通した時点で塗料の供給を停止すれば、塗料バッグＢ内に任意の充填量で過不足なく塗料を充填することができる。
なお、図示はしないが、各光路Ｘ１〜Ｘ４と同じ高さに、これらと直交する方向の光路Ｙ１〜Ｙ４を形成するようにホトインタラプタを配しても良いことはもちろんである。
【実施例３】
【００２９】
図６及び図７はさらに他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、形状認識センサＳとして塗料バッグＢの形状を画像化する撮像装置（画像化手段）３１を用い、制御装置Ｃに、その画像化された塗料バッグＢの形状に基づいて塗料充填量を算出する塗料充填量算定手段を備えている。
撮像装置３１は、塗料タンクＴ内の塗料バッグＢの形状変化を撮像できるように、例えば塗料充填機６の充填位置にセットされた塗料タンクＴの真上に位置するように設けられており、塗料バッグＢの横断面の最大形状が撮像されることとなる。
【００３０】
制御装置Ｃは、塗料バッグＢに予め設定した容量を充填したときに撮像された塗料バッグＢの面積を記憶した面積−充填量変換テーブル３２を備えている。
図８は制御装置Ｃの制御手順を示すフローチャートであって、塗料タンクＴが塗料充填装置６にセットされるとスタートし、ステップＳＴＰ１で撮像装置３１から画像を取り込み、ステップＳＴＰ２で画像中の塗料バッグＢ部分を抽出し、ステップＳＴＰ３で塗料バッグ部分の面積を算出し、ステップＳＴＰ４で面積−充填量変換テーブル３２を参照して充填量を算出し、ステップＳＴＰ５で算出された充填量Ｑと予め設定された目的充填量Ｑ０と比較され、Ｑ＜Ｑ０の場合はステップＳＴＰ６で塗料の供給を開始し又は継続する制御信号を出力してステップＳＴＰ１に戻り、Ｑ≧Ｑ０の場合はステップＳＴＰ７に移行して塗料の供給を停止する制御信号を出力して処理を終了する。
上記処理手順中、ステップＳＴＰ２〜ステップＳＴＰ４の処理が塗料充填量算定手段である。
【００３１】
これにより、撮像装置３１で撮像した画像に基づいて塗料バッグＢ内の塗料の充填量を検出することができ、予め設定された充填量に達した時点で塗料の供給が確実に停止され、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料を充填することができる。
【実施例４】
【００３２】
図９はさらに他の実施形態を示し、図１及び２と共通する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
本例では、塗料バッグＢの表面に被検出体となる金属片Ｍが一体的に設けられ、形状認識センサＳとして高周波形近接センサ４１が用いられており、予め設定された充填量の塗料が塗料バッグＢへ充填されて膨らんだときに塗料タンクＴの内壁に近付いた前記金属片Ｍを検出できる位置に当該近接センサ４１が配されている。
金属片Ｍは剥がれたり、塗料や作動流体に悪影響を及ぼさないように、少なくとも外層４２と内層４３の二層でラミネート加工された塗料バッグＢの層間に埋め込まれている。
【００３３】
これにより、塗料充填装置６の充填位置にセットされた塗料タンクＴに塗料が充填されて、予め設定された充填量に達した時点で近接センサ４１により検出信号が出力されることとなるので、その時点で塗料の供給を停止すれば、塗料バッグＢ内に過不足なく塗料を充填することができる。
【００３４】
なお、形状認識センサＳは上述したホトインタラプタ１２、２１や、撮像装置３１や、容量式近接センサ４１に限られるものでなく、塗料タンクＴの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグＢの形状変化を非接触測定し得るものであれば任意のセンサを採用することができ、例えば、塗料が導電性物質であり、作動流体及び塗料タンクが非導電性物質である場合に、塗料バッグＢに充填された導電性物質の容積変化に伴う電気容量変化を、塗料バッグＢの形状変化として検出するものであっても良い。
また、塗装機５は、塗料タンクＴが塗装機本体４に着脱可能に装着されるものに限らず、塗料タンクＴが塗装機本体４に一体的に装着されているものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上述べたように、本発明は、塗料タンクに内蔵された塗料バッグに塗料を充填して、その外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を霧化機構に送給して噴霧する塗装システムの用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る塗装システムの一例を示す説明図。
【図２】その要部を示す斜視図。
【図３】他の実施形態の要部を示す斜視図。
【図４】他の実施形態の要部を示す平面図。
【図５】他の実施形態の要部を示す説明図。
【図６】さらに他の実施形態の要部を示す斜視図。
【図７】その画像を示す説明図。
【図８】その処理手順を示すフローチャート。
【図９】さらに他の実施形態の要部を示す説明図。
【符号の説明】
【００３７】
１ 塗装システム
４ 塗装機本体
Ｔ 塗料タンク
５ 塗装機
６ 塗料充填装置
Ｂ 塗料バッグ
８ 回転霧化頭（霧化機構）
９Ｐ 塗料供給系
９Ｄ 作動流体回収系
Ｓ 形状認識センサ
Ｃ 制御装置
１２ ホトインタラプタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を充填する塗料バッグが内蔵され、その外側を作動流体で満たした塗料タンクが塗装機本体に一体的に、あるいは、着脱可能に装着され、塗料バッグの外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を塗装機本体に形成された霧化機構に送給して噴霧する塗装機と、前記塗料タンクに塗料を充填する塗料充填装置からなる塗装システムにおいて、
前記塗料充填装置は、充填位置に位置決めされた塗料タンクの塗料バッグ内に塗料を供給する塗料供給系と、前記塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサと、該形状認識センサの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに前記塗料供給系による塗料の供給を停止させる制御装置を備えていることを特徴とする塗装システム。
【請求項２】
前記形状認識センサは、塗料タンク内に光を照射する光源と、この光源から照射された光の量を検出する検出器とを備えており、塗料充填前後の塗料バッグが、前記光源から照射された光のタンク内における光路を遮断または導通することにより前記検出器で検出する光の量を変化させる位置に設けられている請求項１記載の塗装システム。
【請求項３】
前記塗料バッグは、塗料が充填される前においては前記光源から照射される光の光路を遮り、所定量以上の塗料が充填された後においては前記光源から照射される光の光路を遮らない位置に設けられている請求項２記載の塗装システム。
【請求項４】
前記塗料バッグは、塗料が充填される前においては前記光源から照射される光の光路を遮らず、所定量以上の塗料が充填された後においては前記光源から照射される光の光路を遮る位置に設けられている請求項２記載の塗装システム。
【請求項５】
前記光源の光が可視光である請求項２又は３記載の塗装システム。
【請求項６】
前記光源及び検出部が塗料タンクの外部に設けられており、前記光源から照射された光が、塗料タンク内部を通過して前記検出器で検出されるように、塗料タンクの少なくとも一部を透明部材で形成した請求項２乃至４記載の塗装システム。
【請求項７】
前記塗料バッグが透明樹脂で形成された請求項２〜５記載の塗装システム。
【請求項８】
前記形状認識センサとして、塗料充填後の塗料バッグの形状を画像化する画像化手段と、画像化された塗料バッグの形状から塗料充填量を算出する塗料充填量算定手段とを備えた請求項１記載の塗装システム。
【請求項９】
前記形状認識センサとして、高周波形近接センサが用いられ、塗料バッグの表面には予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されて膨らんだときに塗料タンク内壁に近付く部分に被検出体となる金属片が一体的に設けられた請求項１記載の塗装システム。
【請求項１】
塗料を充填する塗料バッグが内蔵され、その外側を作動流体で満たした塗料タンクが塗装機本体に一体的に、あるいは、着脱可能に装着され、塗料バッグの外側に作動流体圧を作用させることにより塗料を塗装機本体に形成された霧化機構に送給して噴霧する塗装機と、前記塗料タンクに塗料を充填する塗料充填装置からなる塗装システムにおいて、
前記塗料充填装置は、充填位置に位置決めされた塗料タンクの塗料バッグ内に塗料を供給する塗料供給系と、前記塗料タンクの外部から塗料充填に伴って変化する塗料バッグの形状変化を非接触測定する形状認識センサと、該形状認識センサの検出信号に基づき予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されたと判断されたときに前記塗料供給系による塗料の供給を停止させる制御装置を備えていることを特徴とする塗装システム。
【請求項２】
前記形状認識センサは、塗料タンク内に光を照射する光源と、この光源から照射された光の量を検出する検出器とを備えており、塗料充填前後の塗料バッグが、前記光源から照射された光のタンク内における光路を遮断または導通することにより前記検出器で検出する光の量を変化させる位置に設けられている請求項１記載の塗装システム。
【請求項３】
前記塗料バッグは、塗料が充填される前においては前記光源から照射される光の光路を遮り、所定量以上の塗料が充填された後においては前記光源から照射される光の光路を遮らない位置に設けられている請求項２記載の塗装システム。
【請求項４】
前記塗料バッグは、塗料が充填される前においては前記光源から照射される光の光路を遮らず、所定量以上の塗料が充填された後においては前記光源から照射される光の光路を遮る位置に設けられている請求項２記載の塗装システム。
【請求項５】
前記光源の光が可視光である請求項２又は３記載の塗装システム。
【請求項６】
前記光源及び検出部が塗料タンクの外部に設けられており、前記光源から照射された光が、塗料タンク内部を通過して前記検出器で検出されるように、塗料タンクの少なくとも一部を透明部材で形成した請求項２乃至４記載の塗装システム。
【請求項７】
前記塗料バッグが透明樹脂で形成された請求項２〜５記載の塗装システム。
【請求項８】
前記形状認識センサとして、塗料充填後の塗料バッグの形状を画像化する画像化手段と、画像化された塗料バッグの形状から塗料充填量を算出する塗料充填量算定手段とを備えた請求項１記載の塗装システム。
【請求項９】
前記形状認識センサとして、高周波形近接センサが用いられ、塗料バッグの表面には予め設定された充填量の塗料が塗料バッグへ充填されて膨らんだときに塗料タンク内壁に近付く部分に被検出体となる金属片が一体的に設けられた請求項１記載の塗装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３１９７２８（Ｐ２００７−３１９７２８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４９４１７（Ｐ２００６−１４９４１７）
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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