特許 7665480 ファスナ塗装システム及びファスナ塗装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-11

(45)【発行日】2025-04-21

(54)【発明の名称】ファスナ塗装システム及びファスナ塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 3/20 20060101AFI20250414BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20250414BHJP

【ＦＩ】

B05C3/20

B25J19/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021148649

(22)【出願日】2021-09-13

(65)【公開番号】P2023041334

(43)【公開日】2023-03-24

【審査請求日】2024-08-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100136504

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 毅彦

(72)【発明者】

【氏名】宮内 智寛

(72)【発明者】

【氏名】松本 洋平

【審査官】松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０２５２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９７６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００９５７０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０００６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４７６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２３２３２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－２０９８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０００７２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ ３／２０

Ｂ０５Ｃ ５／０２

Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２

Ｂ０５Ｂ １２／００ － １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体に取付けられたファスナの頭を塗装するファスナ塗装システムであって、
塗料を充填するための空隙を有し、前記物体の表面に縁を接触させることによって前記ファスナの頭を覆うためのカップと、
塗料を貯留し、前記カップ内の前記空隙に前記塗料を供給する供給系と、
前記空隙内における余剰塗料を前記カップから排出させる廃液系と、
前記カップと前記物体との相対位置を変化させる移動機構と、
を有し、
前記カップに、前記塗料を前記空隙内に供給するための供給口、前記空隙内の空気を排出するための通気口及び前記余剰塗料を前記空隙内から排出させるための廃液口を形成したファスナ塗装システム。

【請求項2】

前記カップの縁に弾力性を有するリング状のスポンジを取付けた請求項１記載のファスナ塗装システム。

【請求項3】

前記カップの縁が横たわる面の法線方向を水平方向とした場合において、前記カップの空隙内で開口する前記通気口の高さが前記空隙内で最も高くなるように前記通気口の位置を決定する一方、前記カップの空隙内で開口する前記廃液口の高さが前記空隙内で最も低くなるように前記廃液口の位置を決定した請求項１又は２記載のファスナ塗装システム。

【請求項4】

前記カップの縁が横たわる面の法線方向を水平方向とした場合において、前記カップの開口部の最下部よりも前記空隙の最下部の方が低くなるように前記空隙の壁面を傾斜させる一方、前記開口部の最上部よりも前記空隙の最上部の方が高くなるように前記空隙の壁面を傾斜させた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のファスナ塗装システム。

【請求項5】

物体に取付けられたファスナの頭を塗装することによって被塗装品を製造するファスナ塗装方法において、
塗料を充填するための空隙を有するカップであって、塗料を前記空隙内に供給するための供給口、前記空隙内の空気を排出するための通気口及び前記空隙内における余剰塗料を排出させるための廃液口を形成した前記カップと前記物体との相対位置を移動機構で変化させ、前記カップの縁を前記物体の表面に接触させることによって前記ファスナの頭を覆うステップと、
前記空隙内の空気を前記通気口から排出しながら前記空隙内に前記供給口から前記塗料を供給するステップと、
前記空隙内における余剰塗料を前記廃液口から排出させるステップと、
を有するファスナ塗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ファスナ塗装システム及びファスナ塗装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

塗装済の部品をリベット等のファスナで組立てた場合、組立後に防錆等を目的としてファスナの頭を塗装することが必要となる場合が多い。特に、カシメによって頭を形成するリベットのように変形させて使用するリベットの場合には、事前に塗装しておくことができない。そこで、ファスナの頭を密閉して塗装するための装置が提案されている（例えば特許文献１又は特許文献２参照）。また、ブラシを利用してブラケット等の固定具を塗装するための装置も提案されている（例えば特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１６１６４５号公報

【文献】実開平０７－０３９９６０号公報

【文献】特表２０１６－５１４０３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特に航空機部品の場合には、ファスナの頭に塗布された塗料の膜厚が許容範囲内でなければならない、塗装済みの部品に過剰に塗料が付着してはならないといった条件下で高品質な塗装が要求される。しかも、航空機部品の場合には、数メートルにも及ぶサイズのものもあり、仮に塗装ブース等に搬送するとすれば、搬送用の設備が必要となるのみならず、製造期間の増加に繋がる。従って、航空機部品の組立を行った作業エリア又はその近傍のエリアで速やかにファスナの頭を塗装できるようにすることが望まれる。その結果、航空機部品の場合には、非常に多数のリベットで部品が組立てられるものの、刷毛を使用した手作業で行われる場合が殆どである。

【0005】

そこで、本発明は、簡易な構成でファスナの頭を高品質かつ自動的に塗装できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係るファスナ塗装システムは、物体に取付けられたファスナの頭を塗装するものである。このファスナ塗装システムは、塗料を充填するための空隙を有し、前記物体の表面に縁を接触させることによって前記ファスナの頭を覆うためのカップと、塗料を貯留し、前記カップ内の前記空隙に前記塗料を供給する供給系と、前記空隙内における余剰塗料を前記カップから排出させる廃液系と、前記カップと前記物体との相対位置を変化させる移動機構とを有し、前記カップに、前記塗料を前記空隙内に供給するための供給口、前記空隙内の空気を排出するための通気口及び前記余剰塗料を前記空隙内から排出させるための廃液口を形成したものである。

【0007】

また、本発明の実施形態に係るファスナ塗装方法は、物体に取付けられたファスナの頭を塗装することによって被塗装品を製造するものである。このファスナ塗装方法は、塗料を充填するための空隙を有するカップであって、塗料を前記空隙内に供給するための供給口、前記空隙内の空気を排出するための通気口及び前記空隙内における余剰塗料を排出させるための廃液口を形成した前記カップと前記物体との相対位置を移動機構で変化させ、前記カップの縁を前記物体の表面に接触させることによって前記ファスナの頭を覆うステップと、前記空隙内の空気を前記通気口から排出しながら前記空隙内に前記供給口から前記塗料を供給するステップと、前記空隙内における余剰塗料を前記廃液口から排出させるステップとを有するものである。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るファスナ塗装システムの構成図。

【図2】図１に示す移動機構として多関節ロボットを用いた例を示す図。

【図3】図２に示すカップ及びシリンジを多関節ロボットのアームに固定するためのホルダの詳細構造例を示す斜視図。

【図4】図１乃至図３に示すカップの第１の構造例を示す縦断面図。

【図5】図４に示すカップの平面図。

【図6】図１乃至図３に示すカップの第２の構造例を示す縦断面図。

【図7】図６に示すＯリング用の溝の部分拡大図。

【図8】図６に示すカップの平面図。

【図9】図１乃至図３に示すカップの第３の構造例を示す縦断面図。

【図10】図９に示すカップの平面図。

【図11】図１に例示されるファスナ塗装システムを用いてファスナの頭を塗装する際の流れを示すフローチャート。

【図12】本発明の第２の実施形態に係るファスナ塗装システムに備えられる移動機構の制御装置とカップの構成例を示す図。

【図13】本発明の第３の実施形態に係るファスナ塗装システムに備えられる排気系の構成図。

【図14】第３の実施形態に係るファスナ塗装システムに備えられるカップの構造例を示す縦断面図。

【図15】図１４に示すカップの平面図。

【図16】図１５に示すカップの位置Ａ－Ａにおける断面図。

【図17】図１４に示すカップの斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態に係るファスナ塗装システム及びファスナ塗装方法について添付図面を参照して説明する。

【0010】

（第１の実施形態）
（ファスナ塗装システムの構成及び機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係るファスナ塗装システム１の構成図である。

【0011】

ファスナ塗装システム１は、航空機構造体等の物体Ｏに取付けられたリベットやボルト等のファスナＦの頭Ｈを自動的に塗装するシステムである。塗装対象を部分的に補修塗りする塗装は、タッチアップと呼ばれる。従って、ファスナ塗装システム１は、ファスナＦの頭Ｈのタッチアップを自動的に行うシステムと言うこともできる。ファスナ塗装システム１による自動塗装の対象となるファスナＦの頭Ｈは、ボルトの頭やリベットの潰されない側における出来頭の他、リベットのカシメ時に潰されて形成される作り頭であっても良い。

【0012】

ファスナ塗装システム１は、ファスナＦの頭Ｈを覆うためのカップ２、カップ２内に塗料Ｐを供給する供給系３、カップ２内の空気を排出する排気系４、カップ２内における余剰塗料ＥＰをカップ２から排出させる廃液系５及びカップ２と物体Ｏとの相対位置を変化させる移動機構６で構成することができる。

【0013】

カップ２は、内部に塗料Ｐを充填するための空隙７を有し、空隙７内にファスナＦの頭Ｈを挿入できるように開口部８が形成される。このため、物体Ｏの表面にカップ２の縁を接触させることによってファスナＦの頭Ｈをカップ２で覆うことができる。また、カップ２には、供給系３から塗料Ｐを空隙７内に供給するための供給口２Ａ、排気系４により空隙７内の空気を排出するための通気口２Ｂ、廃液系５により余剰塗料ＥＰを空隙７内から排出させるための廃液口２Ｃが形成される。

【0014】

供給系３は、例えば、塗料Ｐを貯留するシリンジ（注射筒）９、シリンジ９内に配置されるプランジャ（押子）１０、エアを供給してプランジャ１０を押し出すことによってシリンジ９から塗料Ｐを吐出させるディスペンサ１１で構成することができる。

【0015】

シリンジ９は、塗料Ｐを貯留しつつ先端に形成される出口から塗料Ｐを吐出させる筒状の容器である。シリンジ９内には、プランジャ１０が配置され、プランジャ１０で密閉されたシリンジ９の出口側における空間に塗料Ｐが充填される。一方、プランジャ１０で仕切られたシリンジ９の入口側における空間にエアを供給すると、空気圧によってプランジャ１０を塗料Ｐ側に向かって押し出すことができる。

【0016】

ディスペンサ１１は、プランジャ１０で仕切られたシリンジ９の入口側における空間に適切な流量のエアを供給することによって、シリンジ９から吐出される塗料Ｐの流量を制御する液体定量吐出装置である。このため、ディスペンサ１１は、エアチューブ１２でシリンジ９の入口と連結される。

【0017】

シリンジ９の出口はカップ２の供給口２Ａと連結される。従って、ディスペンサ１１による制御下で所望の流量の塗料Ｐをシリンジ９からカップ２の空隙７内に供給することができる。尚、市販のルアーロックタイプシリンジの先端には雌ねじが形成されているため、シリンジ９としてルアーロックタイプシリンジを使用する一方、カップ２の供給口２Ａに雄ねじを形成すれば、簡易かつ安定的にシリンジ９をカップ２に固定することが可能となる。

【0018】

排気系４は、シリンジ９からカップ２の空隙７内に塗料Ｐを供給する際に、空隙７内に存在する空気を排出するために設けられる。排気系４は、空気を流すためのエアチューブ１３で構成することができる。エアチューブ１３の一端は、カップ２の通気口２Ｂと連結される。エアチューブ１３の他端には、空気の逆流を防止するための弁１４を連結することができる。弁１４としては、電磁弁等の制御信号で開閉する弁を用いても良いが、制御信号が不要な逆止弁（チェック弁）を用いれば、構成を簡易にすることができる。

【0019】

廃液系５は、カップ２の空隙７内における余剰塗料ＥＰをカップ２の廃液口２Ｃから排出させるシステムである。余剰塗料ＥＰをカップ２から排出させるためには、空隙７内の余剰塗料ＥＰを吸引すれば良い。そこで、廃液系５は、真空ポンプやエジェクタ等の真空装置１５と、廃液トラップ１６で構成することができる。

【0020】

廃液トラップ１６は、カップ２から回収した余剰塗料ＥＰを溜めるタンクであり、気密性が保たれる。廃液トラップ１６内には、重量差によって余剰塗料ＥＰの層と、空気の層が形成される。カップ２の廃液口２Ｃは、廃液チューブ１７で廃液トラップ１６と連結される一方、廃液トラップ１６と真空装置１５はエアチューブ１８で連結される。

【0021】

より具体的には、廃液チューブ１７の入口がカップ２の廃液口２Ｃと連結され、廃液チューブ１７の出口が余剰塗料ＥＰの層で開口するように廃液チューブ１７の出口が配置される。一方、エアチューブ１８の入口が空気の層で開口するようにエアチューブ１８の入口が配置され、エアチューブ１８の出口が真空装置１５と連結される。このため、真空装置１５を作動させると、廃液トラップ１６内における空気の層から空気が吸引されて圧力が低下し、カップ２の廃液口２Ｃから余剰塗料ＥＰを吸引することができる。

【0022】

尚、カップ２の空隙７内に塗料Ｐを充填すると、塗料Ｐの一部が排気用のエアチューブ１３に流入することがある。このため、排気用のエアチューブ１３に流入した余剰塗料ＥＰについても、廃液チューブ１７を介して吸引することが望ましい。試作試験の結果、余剰塗料ＥＰをカップ２内から排出する際には、排気用のエアチューブ１３の大気側における端部を大気開放とせずに、弁１４を閉じて排気用のエアチューブ１３内に大気側からの空気の流入を阻止した方が、排気用のエアチューブ１３に流入した余剰塗料ＥＰを良好に吸引できることが確認された。従って、排気用のエアチューブ１３の大気側における端部に逆止弁等の弁１４を連結することは、主に排気用のエアチューブ１３に流入した余剰塗料ＥＰを除去する点においてメリットがある。

【0023】

移動機構６は、塗装対象となるファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の相対的な位置決めを行う装置である。すなわち、移動機構６でカップ２及び物体Ｏの少なくとも一方を移動させることができる。移動機構６は、工作機械の主軸を移動させる駆動軸と同様に、直交３軸方向への平行移動やチルトなど所望の軸を中心とする回転移動を行うことが可能な機械要素で構成できる他、カップ２の位置決めに要求される精度が機械加工等に比べて低いことから、工作機械用の駆動軸と比較して安価で組立工場等への据付も容易な多関節ロボットを用いて構成することもできる。

【0024】

図２は、図１に示す移動機構６として多関節ロボット２０を用いた例を示す図であり、図３は、図２に示すカップ２及びシリンジ９を多関節ロボット２０のアーム２１に固定するためのホルダ２２の詳細構造例を示す斜視図である。

【0025】

図２に例示されるような典型的な片持ち構造を有する多関節ロボット２０のアーム２１でカップ２を移動させることができる。その場合には、カップ２のみならずカップ２と一体化されるシリンジ９についても、エンドエフェクタ２３としてアーム２１の先端に取付けることが現実的である。尚、多関節ロボット２０が有するアーム２１はマニピュレータとも呼ばれる。

【0026】

そのために、図３に例示されるように、ルアーロック等で連結されたカップ２とシリンジ９を、スナップフィットで簡易に着脱できるはめ込み式のホルダ２２で保持することができる。ホルダ２２の端部には、多関節ロボット２０のアーム２１に固定するためのフランジ２４が設けられる。このため、フランジ２４を介してアーム２１に固定されたホルダ２２へのカップ２とシリンジ９の着脱や交換を容易に行うことができる。

【0027】

また、図３に示す例では、サイズ及び重量がアーム２１で支持できる程度であることから逆止弁１４Ａもホルダ２２に固定されている。このため、逆止弁１４Ａとカップ２との間における距離を一定とし、多関節ロボット２０のアーム２１を動かした場合における排気用のエアチューブ１３の干渉リスクを低減することができる。

【0028】

移動機構６を多関節ロボット２０で構成するか否かを問わず、移動機構６は移動機構６を駆動するための制御装置６Ａと、移動機構６の数値制御（ＮＣ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）制御プログラム等を保存する記憶装置６Ｂを有する。ファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の相対的な位置決めを行うためには、ファスナＦの頭Ｈの位置情報が必要となる。

【0029】

そこで、記憶装置６Ｂにタッチアップ対象となるファスナＦの頭Ｈの３次元（３Ｄ：Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）位置情報を含む移動機構６の制御プログラムを保存することができる。そして、記憶装置６Ｂに保存されたファスナＦの頭Ｈの位置情報を含む移動機構６の制御プログラムに従って制御装置６Ａで移動機構６を制御し、ファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の相対的な位置決めを行うことができる。

【0030】

カップ２内の空隙７に塗料Ｐが充填された場合においてカップ２と物体Ｏの表面との隙間から塗料Ｐが漏れることを防止するためには、ファスナＦの頭Ｈの周囲における物体Ｏの表面にカップ２の縁を密着させることが重要である。このため、ファスナＦの頭Ｈを塗装するためには、カップ２内の空隙７及び開口部８の位置が、ファスナＦの頭Ｈの位置からファスナＦの長さ方向に離れた位置となるように、カップ２をファスナＦの長さ方向に垂直な平面内における２次元（２Ｄ：Ｔｗｏ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）方向に位置決めした後、ファスナＦの長さ方向に位置決めすることが必要となる。

【0031】

ファスナＦの長さ方向におけるカップ２の位置決めは、カップ２内の空隙７に塗料Ｐが充填された場合においてカップ２と物体Ｏの表面との隙間から塗料Ｐが漏れない程度までカップ２の縁が物体Ｏの表面に密着するようにカップ２の位置を決定する作業となる。このため、ファスナＦの長さ方向に垂直な方向におけるカップ２の位置決めよりも、ファスナＦの長さ方向におけるカップ２の位置決めの方が、より高い精度が要求される。

【0032】

典型的な多関節ロボット２０のアーム２１には、力センサ２５が標準装備されている。そこで、移動機構６として多関節ロボット２０を使用する場合には、力センサ２５で測定した物体Ｏの表面からカップ２への反力に基づいて、カップ２の縁が物体Ｏの表面に接触したか否かを判定することができる。より具体的には、ファスナＦの長さ方向におけるカップ２への物体Ｏの表面からの抗力を力センサ２５で測定し、抗力が閾値に達した場合には、カップ２の縁が物体Ｏの表面に接触したと判定してファスナＦの長さ方向におけるカップ２の位置決めを完了させることができる。

【0033】

その場合には、移動機構６の制御装置６Ａである多関節ロボット２０のロボット制御装置２６に、カップ２をファスナＦの長さ方向に移動させることによってカップ２を物体Ｏの表面に接近させるアーム２１の駆動を行いながら、カップ２への物体Ｏの表面からの抗力を力センサ２５から取得し、力センサ２５から取得した抗力が閾値に達した場合にはアーム２１の駆動及びファスナＦの長さ方向へのカップ２の移動を停止させる機能を設けることができる。

【0034】

もちろん、移動機構６として多関節ロボット２０を使用しない場合においても、同様に力センサを設けてカップ２の縁が物体Ｏの表面に接触したか否かを判定できるようにすることができる。

【0035】

ファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の位置決めが完了すると、ファスナＦの頭Ｈをカバーするカップ２の空隙７内に塗料Ｐを供給することが必要となるが、塗料Ｐの供給開始タイミングは、カップ２の位置決め完了後とすることが適切である。従って、供給系３によるカップ２内への塗料Ｐの供給は、移動機構６によるカップ２の移動と連動させることが必要となる。

【0036】

そこで、ロボット制御装置２６等の移動機構６の制御装置６Ａに、ディスペンサ１１の動作開始と動作停止等を指示する制御信号をディスペンサ１１に出力する機能を設けることができる。標準的なディスペンサ１１には、吐出対象となる液体の流量、流速或いは圧力等の吐出条件を設定及び制御する機能が備えられている。従って、試験等で決定した塗料Ｐの適切な流量及び吐出圧等の吐出条件を予めディスペンサ１１に設定しておけば、移動機構６の制御装置６Ａからディスペンサ１１のＯＮとＯＦＦを切換えるトリガ信号を出力するのみで、適切な吐出条件でシリンジ９からカップ２内の空隙７に塗料Ｐを吐出することができる。

【0037】

カップ２内の空隙７に吐出すべき塗料Ｐの全量は、空隙７の容積よりも大きくすることが、カップ２内の空隙７に空気が残留する不都合の回避に繋がる。すなわち、供給系３は、カップ２内の空隙７に、空隙７の容積よりも多い量の塗料Ｐを供給するように構成することが好ましい。

【0038】

そこで、ロボット制御装置２６等の制御装置６Ａに、塗料Ｐの吐出流量とディスペンサ１１の作動時間に基づいて、カップ２内の空隙７に吐出された塗料Ｐの量を見積もる機能を設け、所要の量の塗料Ｐがカップ２内の空隙７に供給されたと判定された場合には、ディスペンサ１１に動作停止信号を出力することによって、ディスペンサ１１の動作状態をＯＦＦに切換える機能を設けることができる。

【0039】

或いは、塗料Ｐの吐出流量とディスペンサ１１の作動時間に基づいて、ディスペンサ１１がカップ２内の空隙７に吐出された塗料Ｐの量を見積もり、所要の量の塗料Ｐがカップ２内の空隙７に供給されたと判定された場合には、ディスペンサ１１が自律的に動作状態をＯＦＦに切換えるように構成しても良い。その場合には、ディスペンサ１１からロボット制御装置２６等の制御装置６Ａにディスペンサ１１の動作状態がＯＦＦに切換ったことを通知するようにしても良い。

【0040】

カップ２内の空隙７に塗料Ｐが充填されると、ファスナＦの頭Ｈがカップ２内で塗料Ｐに浸された状態となり、ファスナＦの頭Ｈが塗料Ｐで塗布された効果を得ることができる。その後、廃液系５の真空装置１５を作動させ、ファスナＦの頭Ｈに付着しなかった空隙７内の塗料Ｐが、余剰塗料ＥＰとして廃液口２Ｃから排出される。

【0041】

従って、ファスナＦの頭Ｈの塗装条件には、供給系３によるカップ２内の空隙７への塗料Ｐの吐出条件の他、カップ２内の空隙７に塗料Ｐが充填されてから空隙７内における余剰塗料ＥＰの排出が開始されるまでの待機時間と、余剰塗料ＥＰの圧力等の条件がある。これらの塗装条件についても、カップ２内の空隙７への塗料Ｐの吐出条件と同様に、試験等によって適切な条件を予め求めておくことができる。

【0042】

カップ２内の空隙７に塗料Ｐを充填した状態で待機する時間は、ディスペンサ１１の動作がＯＦＦに切換ってから、真空装置１５が作動するまでの時間に相当する。一方、余剰塗料ＥＰの圧力は、真空装置１５の作動条件として設定することができる。

【0043】

そこで、ロボット制御装置２６等の移動機構６の制御装置６Ａに、真空装置１５の動作開始と動作停止等を指示する制御信号を真空装置１５に出力する機能を設けることができる。そうすると、ディスペンサ１１の動作がＯＦＦに切換ってから、適切な時間が経過した後にロボット制御装置２６等の制御装置６Ａから真空装置１５に動作を開始するトリガ信号を出力することによって、カップ２内の空隙７に塗料Ｐを充填した状態で待機する時間を制御することが可能となる。

【0044】

このように、ディスペンサ１１の動作条件と、真空装置１５の動作条件を適切に設定及び制御することによって、塗料Ｐの吐出流量、塗料Ｐの吐出圧力、塗料Ｐの吐出量、塗料Ｐの吐出完了後における待機時間、余剰塗料ＥＰの圧力等の塗装条件を調節することができる。このため、これらの塗装条件を適切に設定することによって、ファスナＦの頭Ｈに万遍なく塗料Ｐを付着させることができるのみならず、ファスナＦの頭Ｈに付着した塗料Ｐの膜厚を好ましい膜厚にすることも可能となる。すなわち、ファスナＦの頭Ｈに付着した塗料Ｐの膜厚を調整することができる。

【0045】

次にカップ２の詳細構造例について説明する。

【0046】

図４は、図１乃至図３に示すカップ２の第１の構造例を示す縦断面図であり、図５は図４に示すカップ２の平面図である。

【0047】

図４乃至図５に例示される第１の構造例のようにカップ２は塗料Ｐを充填するための空隙７と、ファスナＦの頭Ｈを空隙７内に挿入するための開口部８を有する。そして、開口部８の周囲が、物体Ｏの表面に接触させるためのカップ２の縁となる。図４乃至図５に示す例では、開口部８の形状が円形となっている。このため、カップ２の縁は環状となっている。

【0048】

また、上述したようにカップ２には塗料Ｐを空隙７内に供給するための供給口２Ａ、空隙７内の空気を排出するための通気口２Ｂ、余剰塗料ＥＰを空隙７内から排出させるための廃液口２Ｃが形成される。図４乃至図５に示す例では、ルアーロックタイプシリンジの先端にカップ２を連結できるように、供給口２Ａを形成する円筒状の部分の外周に雄ねじが形成されている。

【0049】

カップ２は必要な強度を確保できれば樹脂や金属等の任意の材料で構成することができる。従って、カップ２は剛体とすることが現実的である。他方、カップ２内の空隙７に塗料Ｐが充填された場合に、カップ２の縁と物体Ｏの表面との間における隙間から塗料Ｐが漏れないようにすることが清掃作業を軽減する観点から望ましい。その場合、物体Ｏの表面と接触させるカップ２の縁は、少なくとも一部を剛体ではなく弾性体とすることがカップ２の縁をより確実に物体Ｏの表面に密着させる観点から好ましい。

【0050】

そこで、図４乃至図５に例示されるように開口部８の周囲に形成されるカップ２の縁にＯリング３０を取付けることができる。これにより、Ｏリング３０で形成されるカップ２の縁を物体Ｏの表面に密着させることができる。

【0051】

加えて、カップ２の開口部８を概ね水平方向に向けた状態でファスナＦの頭Ｈを覆うように物体Ｏとカップ２を配置すれば、換言すれば、ファスナＦの頭Ｈが物体Ｏの表面から概ね水平方向に突出するように物体Ｏを配置すれば、空隙７内の空気を排出するための通気口２Ｂを最も高い位置に配置する一方、余剰塗料ＥＰを空隙７内から排出させるための廃液口２Ｃを最も低い位置に形成することが可能となる。

【0052】

より具体的には、カップ２の縁が横たわる面の法線方向を水平方向とした場合において、カップ２の空隙７内で開口する通気口２Ｂの高さが空隙７内で最も高くなるように通気口２Ｂの位置を決定する一方、カップ２の空隙７内で開口する廃液口２Ｃの高さが空隙７内で最も低くなるように廃液口２Ｃの位置を決定することができる。

【0053】

そうすると、カップ２の空隙７内に塗料Ｐを吐出している間には、重力によって塗料Ｐが下方から徐々に空隙７内に溜まっていくことから、空隙７内に残留する空気を徐々に上方に向かって移動させ、確実に最上部の通気口２Ｂ内から空気を排出させることが可能となる。つまり、カップ２の空隙７内への塗料Ｐの充填が完了した後、カップ２の空隙７内に空気が残留することを防止することができる。その結果、ファスナＦの頭Ｈに万遍なく塗料Ｐを塗布することが可能となる。

【0054】

一方、カップ２の空隙７内から余剰塗料ＥＰを排出する際には、重力によって下方に向かう余剰塗料ＥＰを最下部の廃液口２Ｃから確実に排出させることが可能となる。つまり、カップ２の空隙７内からの余剰塗料ＥＰの排出が完了した後、カップ２の空隙７内に余剰塗料ＥＰが残留することを防止することができる。その結果、カップ２の清掃が容易となるのみならず、複数のファスナＦの頭Ｈを順次塗装する場合において、常に新鮮な塗料Ｐをカップ２の空隙７内に充填することが可能となる。

【0055】

図６は、図１乃至図３に示すカップ２の第２の構造例を示す縦断面図、図７は図６に示すＯリング３０用の溝３１の部分拡大図、図８は図６に示すカップ２の平面図である。

【0056】

図６乃至図８に例示される第２の構造例のように、Ｏリング３０を物体Ｏの表面に押し当てた場合において、潰れた状態のＯリング３０がカップ２の縁から突出しないように、Ｏリング３０を配置するための溝３１の深さをＯリング３０の横断面における直径以上とすることができる。換言すれば、Ｏリング３０を配置するための溝３１の底面に、逃げ３１Ａを形成することができる。

【0057】

そうすると、Ｏリング３０を物体Ｏの表面に押し付けた場合には、Ｏリング３０が潰れた状態で溝３１の内部に完全に押し込まれることになる。このため、Ｏリング３０を物体Ｏの表面に押し付けた後、潰れたＯリング３０の弾性力によってＯリング３０を物体Ｏの表面に密着させた状態を維持しつつ、Ｏリング３０の存在を原因とするカップ２と物体Ｏの表面との間における隙間を無くすことができる。その結果、カップ２と物体Ｏの表面との間に余剰塗料ＥＰが溜まることを回避し、塗装が完了してカップ２を退避させた後、余剰塗料ＥＰが下方に垂れる不都合を防止することができる。

【0058】

加えて、第２の構造例では、空気の流れと、余剰塗料ＥＰの移動が理想的となるように、傾斜する壁面３２でカップ２の空隙７が形成されている。すなわち、空隙７の上方については、カップ２の開口部８に向かって徐々に高さが低くなるように空隙７の壁面３２がテーパしている。他方、空隙７の下方については、カップ２の開口部８に向かって徐々に高さが高くなるように空隙７の壁面３２がテーパしている。

【0059】

より具体的には、カップ２の縁が横たわる面の法線方向を水平方向とした場合において、開口部８の最下部よりも空隙７の最下部の方が低くなるように空隙７の壁面３２が傾斜している。一方、カップ２の縁が横たわる面の法線方向を水平方向とした場合において、開口部８の最上部よりも空隙７の最上部の方が高くなるように空隙７の壁面３２が傾斜している。

【0060】

この場合、空隙７内に管状かつ横断面がＶ字状の窪みを形成し、空隙７全体が開口部８に向かって徐々に狭くなるように空隙７の壁面３２をテーパさせれば、壁面３２の形状が円錐台の側面と同じ形状となり、カップ２の構造がより単純な構造となるので、カップ２の設計と製造が容易となる。

【0061】

このように空隙７の壁面３２を傾斜させると、カップ２の空隙７内に塗料Ｐを吐出している間には、空隙７内に残留する空気をより確実に最上部の通気口２Ｂに導くことができる。その結果、カップ２の空隙７内への塗料Ｐの充填が完了した後、カップ２の空隙７内に空気が残留することを一層確実に防止することができる。

【0062】

一方、カップ２の空隙７内から余剰塗料ＥＰを排出する際には、余剰塗料ＥＰをより確実に最下部の廃液口２Ｃに導くことができる。その結果、カップ２の空隙７内からの余剰塗料ＥＰの排出が完了した後、カップ２の空隙７内に余剰塗料ＥＰが残留することを一層確実に防止することができる。加えて、塗装が完了してカップ２を退避させた後、余剰塗料ＥＰがカップ２の開口部８から下方に垂れる不都合を防止することができる。このため、塗料Ｐの消費量を削減する効果も得られる。

【0063】

図９は、図１乃至図３に示すカップ２の第３の構造例を示す縦断面図であり、図１０は図９に示すカップ２の平面図である。

【0064】

図９及び図１０に例示される第３の構造例のように、カップ２の縁にＯリング３０に代えて弾力性を有するリング状のスポンジ３３をパッキンとして取付けることができる。すなわち、カップ２の縁をスポンジ３３で形成することができる。スポンジ３３は、発泡ゴム等の所望の多孔質（ポーラス）材料で構成することができる。

【0065】

特に、両面テープ付のスポンジワッシャが市販されており、スポンジ３３をテープで簡易にカップ２の縁に貼り付けることができる。このため、第３の構造例では、第１及び第２の構造例のようなＯリング３０を埋め込むための溝３１が不要となる結果、Ｏリング３０を使用する場合と比較して、供給口２Ａ及び廃液口２Ｃを開口部８に近付けることができる。

【0066】

そうすると、カップ２を退避させた後、カップ２の開口部８から余剰塗料ＥＰが垂れることを回避しつつ余剰塗料ＥＰを廃液口２Ｃに容易に導いて排出及び回収できるのみならず、空隙７の容積を小さくすることができる。このため、Ｏリング３０を使用する場合と比較して、余剰塗料ＥＰ及び塗料Ｐの消費量を削減する効果が得られる。

【0067】

しかも、典型的なＯリング３０と異なり、スポンジ３３の場合には、微細な穴が潰れることによって、物体Ｏの表面の形状に追従して容易に変形する。このため、カップ２の縁を物体Ｏの表面に厳密に垂直に押付けなくてもスポンジ３３を物体Ｏの表面に密着させることができる。

【0068】

加えて、スポンジ３３は液体の吸収性を有することから、スポンジ３３を貼り付けたカップ２の縁と物体Ｏの表面との間に余剰塗料ＥＰが流れ込んだとしても、余剰塗料ＥＰをスポンジ３３で吸収することができる。すなわち、塗装が完了してカップ２を物体Ｏの表面から引離すと、スポンジ３３は元の形状に戻りながら内部の微細な穴に余剰塗料ＥＰを吸収する。従って、カップ２の縁が物体Ｏの表面に厳密に垂直に押付けられず、スポンジ３３近傍に余剰塗料ＥＰが流れ込んだとしても、カップ２を退避させた後、余剰塗料ＥＰが下方に垂れる不都合を回避することができる。

【0069】

つまり、スポンジ３３は、カップ２の空隙７内に塗料Ｐを吐出している間には、塗料Ｐの漏れを防止するパッキンとして機能する一方、塗装が完了した後は、余剰塗料ＥＰを吸い取って下方に垂れることを防止する吸収材として機能する。

【0070】

尚、物体Ｏの表面は、必ずしも法線方向が厳密に水平方向になるとは限らず、また、物体Ｏの表面が平面ではなく、曲率が小さな曲面や法線方向が僅かに異なる複数の平面となる場合もある。このため、第１乃至第３の構造例のいずれのカップ２を使用する場合においても、実際の塗装時には、物体Ｏの表面の位置及び形状に応じてカップ２の縁が横たわる面の法線方向を水平方向に対して０度以上４５度以下の範囲で傾斜させても良い。

【0071】

カップ２を傾斜させる場合、特に、第３の構造例のカップ２を使用すれば、カップ２の空隙７内への塗料Ｐの吐出中において最も良好に塗料Ｐの漏れを防止できるのみならず、塗装完了後にカップ２を退避させた後においても、余剰塗料ＥＰが下方に垂れる不都合を最も良好に防止することができることが試作試験によって確認された。

【0072】

（ファスナ塗装方法）
次に、ファスナ塗装システム１を用いて物体Ｏに取付けられたファスナＦの頭Ｈを塗装することによって被塗装品を製造するファスナ塗装方法について説明する。

【0073】

図１１は、図１に例示されるファスナ塗装システム１を用いてファスナＦの頭Ｈを塗装する際の流れを示すフローチャートである。

【0074】

まずステップＳ１において、カップ２をファスナＦの軸線上とするための、ファスナＦの長さ方向に垂直な方向へのカップ２の位置決めが行われる。具体的には、記憶装置６Ｂに保存されたファスナＦの位置情報を含む制御プログラムが制御装置６Ａに読み込まれ、カップ２の開口部８の中心位置と、ファスナＦの中心軸が略同一直線上となるように、制御装置６Ａによる制御下において移動機構６が駆動する。移動機構６が図２に例示されるような多関節ロボット２０であれば、ロボット制御装置２６による制御によって、アーム２１が駆動する。

【0075】

これにより、カップ２と物体Ｏとの相対位置が変化し、カップ２の開口部８をファスナＦの頭Ｈに向けて、ファスナＦの頭ＨからファスナＦの長さ方向に離れた位置にカップ２が位置決めされる。

【0076】

次に、ステップＳ２において、カップ２でファスナＦの頭Ｈを密閉するための、ファスナＦの長さ方向におけるカップ２の位置決めが行われる。具体的には、カップ２の縁が物体Ｏの表面に接触するように、ファスナＦの位置情報を含む制御プログラムに基づいて制御装置６Ａが移動機構６を制御する。このため、移動機構６が駆動し、カップ２がファスナＦの長さ方向に平行移動する。その結果、カップ２の縁が物体Ｏの表面に徐々に接近し、最終的に物体Ｏの表面に接触する。

【0077】

カップ２の縁が物体Ｏの表面に接触すると、物体Ｏの表面から抗力を受ける。このため、移動機構６が図２に例示されるような力センサ２５を備えた多関節ロボット２０である場合には、力センサ２５で物体Ｏの表面からの抗力が検出され、抗力が検出されたことが力センサ２５からロボット制御装置２６に通知される。これにより、ロボット制御装置２６は、カップ２の縁が物体Ｏの表面に接触したことを検知し、アーム２１の駆動を停止することができる。

【0078】

ファスナＦの長さ方向におけるカップ２の位置決めが完了すると、カップ２の縁に設けられたＯリング３０やスポンジ３３等のパッキンが物体Ｏの表面に密着し、ファスナＦの頭Ｈはカップ２で覆われることになる。すなわち、ファスナＦの頭Ｈの周囲はカップ２で密閉される。

【0079】

次に、ステップＳ３において、カップ２内に塗料Ｐが充填される。具体的には、制御装置６Ａからディスペンサ１１を作動させるためのトリガ信号がディスペンサ１１に出力される。このため、ディスペンサ１１が作動し、エアがシリンジ９内に供給される。これにより、シリンジ９内のプランジャ１０が空気圧で押下され、シリンジ９内の塗料Ｐがシリンジ９の先端からカップ２の供給口２Ａに向かって吐出される。シリンジ９から吐出された塗料Ｐは、カップ２の供給口２Ａから空隙７内に供給される。

【0080】

カップ２内の空隙７は、物体Ｏの表面で閉鎖された空間となっているため、塗料Ｐが流入すると空気の圧力が上昇する。このため、空隙７内の空気は、通気口２Ｂから排出される。換言すれば、カップ２内の空隙７で液面が徐々に上昇する塗料Ｐによって、空隙７内の空気が通気口２Ｂから押し出される。

【0081】

通気口２Ｂに入った空気は、エアチューブ１３及び弁１４を通って大気中に放出される。このため、空隙７内における空気の圧力は、ある程度までしか上昇せず、空隙７内への塗料Ｐの吐出を持続することができる。すなわち、空隙７内の空気を通気口２Ｂから排出しながら塗料Ｐが空隙７内に供給される。

【0082】

そして、物体Ｏの表面で閉鎖されたカップ２内における空間の容積より僅かに多い量の塗料Ｐが空隙７内に供給される。これにより、空隙７内の空気を完全に通気口２Ｂから排出し、空隙７内を完全に塗料Ｐで満たすことができる。その結果、ファスナＦの頭Ｈに万遍なく塗料Ｐを付着させることができる。

【0083】

尚、塗料Ｐの一部は、通気口２Ｂに進入し、エアチューブ１３にも流入し得るが、エアチューブ１３内で塗料Ｐが留まるように塗料Ｐの総吐出量が定められるため、塗料Ｐが弁１４を通って外部に溢れることはない。すなわち、カップ２内の空隙７に空隙７の容積よりも多く、かつ弁１４から溢れない程度の量の塗料Ｐがカップ２内の空隙７に吐出されたタイミングでディスペンサ１１が停止するようにディスペンサ１１が制御される。

【0084】

次に、ステップＳ４において、カップ２の空隙７内における余剰塗料ＥＰが廃液口２Ｃから排出される。すなわち、カップ２内への塗料Ｐの充填が完了し、所要の待機時間が経過した後、真空装置１５の作動によってカップ２の空隙７内における余剰塗料ＥＰが吸引される。

【0085】

具体的には、制御装置６Ａから真空装置１５を作動させるためのトリガ信号が真空装置１５に出力される。このため、真空装置１５が作動し、エアチューブ１８を介して廃液トラップ１６内における空気の層から空気が吸引される。これにより、廃液トラップ１６内における空気の層の圧力が負圧となり、廃液トラップ１６内における余剰塗料ＥＰの液面が上昇する。その結果、カップ２の空隙７内及びエアチューブ１３内から余剰塗料ＥＰが廃液口２Ｃ及び廃液チューブ１７を介して廃液トラップ１６内に吸引及び回収される。

【0086】

尚、余剰塗料ＥＰの吸引時には、エアチューブ１３の大気側における端部に連結される逆止弁等の弁１４が閉じられる。このため、エアチューブ１３内を空気が逆流することはなく、カップ２の空隙７内は密閉状態となる。その結果、余剰塗料ＥＰの吸引を良好に行うことが可能となる。

【0087】

次に、ステップＳ５において、カップ２が退避位置に移動する。すなわち、ロボット制御装置２６等の制御装置６Ａによる制御下において多関節ロボット２０等の移動機構６が駆動し、カップ２が物体Ｏの表面から引離される。これにより、ファスナＦの頭Ｈの局所的な塗装、すなわちタッチアップが完了する。

【0088】

そして、他に塗装すべきファスナＦの頭Ｈが残っている場合には、再びステップＳ１からステップＳ５までの動作や操作等を繰返すことにより、全てのファスナＦの頭Ｈの塗装を行うことができる。すなわち、ファスナＦの頭Ｈが塗装された物体Ｏからなる被塗装品を製造することができる。

【0089】

（効果）
以上のファスナ塗装システム１及びファスナ塗装方法は、ファスナＦの頭Ｈを覆うことが可能な気密性を有するカップ２を多関節ロボット２０等の移動機構６で保持し、シリンジ９やディスペンサ１１等からなる供給系３でカップ２内に塗料Ｐを充填した後、真空装置１５等からなる廃液系５でカップ２内の余剰塗料ＥＰを排出できるようにしたものである。

【0090】

このため、ファスナ塗装システム１及びファスナ塗装方法によれば、ファスナＦの頭Ｈの塗装作業を自動化することができる。その結果、ファスナＦの頭Ｈの塗装に要する労力や作業時間を、作業者が手作業で塗装する場合に比べて削減することができる。

【0091】

特に、カップ２内に供給される塗料Ｐの吐出条件、カップ２内に塗料Ｐを充填してから余剰塗料ＥＰを排出までの待機時間及び余剰塗料ＥＰの排出圧等の塗装条件を適切に設定することにより、作業者が手作業で塗装する場合に比べて塗装品質のばらつきを低減して均一化できるのみならず、塗装後における塗料Ｐの膜厚を調整することができる。

【0092】

また、ファスナ塗装システム１のオペレータが塗料Ｐを扱う機会が減るので、作業者が手作業で塗装する場合に比べて安全性を向上することもできる。

【0093】

（第２の実施形態）
図１２は本発明の第２の実施形態に係るファスナ塗装システム１Ａに備えられる移動機構６の制御装置６Ａとカップ２の構成例を示す図である。

【0094】

図１２に示された第２の実施形態におけるファスナ塗装システム１Ａは、センサ４０で取得した情報に基づいてファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の相対位置を補正できるようにした構成が第１の実施形態におけるファスナ塗装システム１と相違する。第２の実施形態におけるファスナ塗装システム１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態におけるファスナ塗装システム１と実質的に異ならないため、センサ４０の配置例を示すカップ２と、移動機構６の制御装置６Ａのみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。尚、図１２において、カップ２は開口部８側から見た形状が図示されている。

【0095】

特に片持ち構造を有する多関節ロボット２０の場合、アーム２１の位置決め精度では、十分な精度でカップ２を位置決めできない場合がある。また、物体Ｏやカップ２の固定位置における誤差が大きい場合にも、十分な精度でカップ２を位置決めできない場合がある。

【0096】

そこで、センサ４０を利用してファスナＦの頭Ｈに対するカップ２の相対位置を補正することができる。位置補正に実用的なセンサ４０としては、光学カメラ４０Ａや距離センサ４０Ｂが挙げられる。光学カメラ４０Ａを用いれば、ファスナＦの頭Ｈを撮影して画像データを取得し、取得した画像データを対象とする画像認識処理によってファスナＦの頭Ｈの輪郭を抽出したり、抽出したファスナＦの頭Ｈの輪郭に基づいてファスナＦの頭Ｈの中心位置を２次元的に求めたりすることができる。

【0097】

一方、３つ以上の距離センサ４０Ｂを用いれば、各距離センサ４０Ｂから対象物までの距離を測定することによって、原理的に対象物の３Ｄ位置を求めることができる。或いは、２つ以上の光学カメラ４０ＡでファスナＦの頭Ｈが写りこんだ２フレームの画像データを取得すれば、フレーム間の相違に基づいて幾何学的にファスナＦの頭Ｈまでの距離を含む３Ｄ位置を求めることができる。

【0098】

ファスナＦの頭Ｈの輪郭や中心の２Ｄ位置を検出できれば、ファスナＦの長さ方向に垂直な平面内においてカップ２の開口部８の中心位置と、ファスナＦの頭Ｈの中心位置が、ファスナＦの長さ方向に平行な同一直線上となるように、カップ２の２Ｄ位置を補正することができる。

【0099】

一方、ファスナＦの頭Ｈの輪郭や中心の３Ｄ位置を検出できれば、ファスナＦの長さ方向に垂直な平面内におけるカップ２の２Ｄ位置のみならず、カップ２の向きも補正することが可能となる。すなわち、カップ２の縁が横たわる平面と、物体Ｏの表面が互いに平行となるようにカップ２の向きを補正することができる。

【0100】

このため、目標とするカップ２の位置決め精度に応じた数及び種類のセンサ４０を適切な位置に配置して、カップ２の位置を補正することができる。センサ４０は、ファスナＦの頭Ｈが視野内となれば測定データを座標変換できるので、多関節ロボット２０のアーム２１やエンドエフェクタ２３など、カップ２に対して相対移動しない移動機構６の所望の部位に配置しても良いし、移動機構６の外部など、カップ２に対して相対移動しない所望の部位に配置しても良い。

【0101】

図１２に示す例では、１つの光学カメラ４０Ａと、等間隔で配置された３つの距離センサ４０Ｂが、スポンジ３３をパッキンとして縁に貼り付けたカップ２の外周面に取付けられている。このため、カップ２の向きを含む３Ｄ位置の補正が可能である。具体的には、光学カメラ４０Ａで撮影したファスナＦの頭Ｈの画像に基づいてファスナＦの頭Ｈの中心位置を２次元的に求め、求めたファスナＦの頭Ｈの中心位置から３つの距離センサ４０Ｂまでの距離が等しくなるように制御装置６Ａで移動機構６を制御すれば、カップ２の向きを含む３Ｄ位置を補正することができる。

【0102】

もちろん、距離センサ４０Ｂを不等間隔で配置した場合には、ファスナＦの頭Ｈの中心位置から各距離センサ４０Ｂまでの距離が、それぞれ理想的な距離となるように、制御装置６Ａで移動機構６を制御すれば良い。また、スポンジ３３に代えてＯリング３０やその他のパッキンをカップ２の縁に取付けても良い。

【0103】

尚、各センサ４０から画像データや距離データ等の測定データを取得し、データ処理を行って移動機構６の制御信号を生成する機能は、制御装置６Ａに設けることができる。

【0104】

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加えて、カップ２の位置決め精度を向上できるという効果を得ることができる。

【0105】

（第３の実施形態）
図１３は本発明の第３の実施形態に係るファスナ塗装システム１Ｂに備えられる排気系４の構成図である。

【0106】

図１３に示された第３の実施形態に係るファスナ塗装システム１Ｂは、排気系４を構成するエアチューブ１３の大気側における端部に圧縮空気供給装置５０を連結した構成が第１の実施形態におけるファスナ塗装システム１及び第２の実施形態におけるファスナ塗装システム１Ａと相違する。第３の実施形態に係るファスナ塗装システム１Ｂの他の構成及び作用については第１の実施形態におけるファスナ塗装システム１及び第２の実施形態におけるファスナ塗装システム１Ａと実質的に異ならないため、排気系４の構成のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。

【0107】

図１３に示すように排気系４を構成するエアチューブ１３の一端をカップ２の通気口２Ｂと連結する一方、エアチューブ１３の大気側となる他端には、逆止弁１４Ａ等の弁１４に加えて、圧縮空気供給装置５０を連結することができる。圧縮空気供給装置５０は、圧縮空気を封入したタンク５１の出口に開閉バルブ５２を設けて所望の流量の圧縮空気を供給できるようにした装置である。

【0108】

圧縮空気供給装置５０の開閉バルブ５２は、移動機構６の制御装置６Ａからの制御信号で所望のタイミングで開閉できるようになっている。このため、真空装置１５の動作状態と連動して、圧縮空気供給装置５０の開閉バルブ５２を開閉することができる。

【0109】

排気用のエアチューブ１３に圧縮空気供給装置５０を連結すると、余剰塗料ＥＰをカップ２の廃液口２Ｃから排出させる際に、エアチューブ１３内に圧縮空気を流入させることができる。すなわち、カップ２内から余剰塗料ＥＰを吸引するために真空装置１５を作動させている間は、圧縮空気供給装置５０の開閉バルブ５２を開いてエアチューブ１３内に圧縮空気を供給することができる。このため、排気用のエアチューブ１３内に入り込んだ余剰塗料ＥＰを圧縮空気でカップ２の廃液口２Ｃに向けて押し出すことができる。

【0110】

図１４は、第３の実施形態に係るファスナ塗装システム１Ｂに備えられるカップ２の構造例を示す縦断面図、図１５は、図１４に示すカップ２の平面図、図１６は、図１５に示すカップ２の位置Ａ－Ａにおける断面図、図１７は、図１４に示すカップ２の斜視図である。尚、図１４乃至図１７では、カップ２の縁に取付けられるＯリング３０やスポンジ３３等のパッキンの図示が省略されている。

【0111】

余剰塗料ＥＰの排出時に排気用のエアチューブ１３に圧縮空気を供給する場合、圧縮空気はエアチューブ１３及び通気口２Ｂを通ってカップ２の空隙７内に流れ込むことになる。そこで、塗料Ｐが付着したファスナＦの頭Ｈに圧縮空気が当たって塗装むらが生じないように、通気口２Ｂの向きを工夫して、圧縮空気を空隙７内の壁面に沿って流すようにすることができる。

【0112】

具体的には、図１４乃至図１７に例示されるように、カップ２の空隙７内で開口する通気口２Ｂ内を流れる圧縮空気の流線がファスナＦの頭Ｈに向かわないように通気口２Ｂの向きと形状を決定することができる。そのためには、通気口２Ｂの内壁の接線が、ファスナＦの頭Ｈが配置される空隙７の中央に向かわないように通気口２Ｂの向きと形状を決定すれば良い。

【0113】

図１４乃至図１７に示す例では、カップ２の外壁内において通気口２Ｂが２本に分岐しており、カップ２の外側にはエアチューブ１３を連結できるように単一の通気口２Ｂが開口する一方、カップ２の内側では２本の通気口２Ｂが開口している。そして、カップ２の内側で開口する２本の通気口２Ｂの向きは、それぞれ通気口２Ｂの中心軸が、概ねカップ２内の空隙７を形成する壁面の接線方向となっている。このため、図１７に例示されるように、圧縮空気をカップ２内の空隙７を形成する壁面に沿って流すことができる。その結果、圧縮空気の供給に起因する塗装むらの発生を回避することができる。

【0114】

以上の第３の実施形態によれば、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様な効果に加えて、排気用のエアチューブ１３内に入り込んだ余剰塗料ＥＰを良好に排出できるという効果を得ることができる。

【0115】

（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

【符号の説明】

【0116】

１、１Ａ、１Ｂ…ファスナ塗装システム、２…カップ、２Ａ…供給口、２Ｂ…通気口、２Ｃ…廃液口、３…供給系、４…排気系、５…廃液系、６…移動機構、６Ａ…制御装置、６Ｂ…記憶装置、７…空隙、８…開口部、９…シリンジ（注射筒）、１０…プランジャ（押子）、１１…ディスペンサ、１２…エアチューブ、１３…エアチューブ、１４…弁、１４Ａ…逆止弁（チェック弁）、１５…真空装置、１６…廃液トラップ、１７…廃液チューブ、１８…エアチューブ、２０…多関節ロボット、２１…アーム、２２…ホルダ、２３…エンドエフェクタ、２４…フランジ、２５…力センサ、２６…ロボット制御装置、３０…Ｏリング、３１…溝、３１Ａ…逃げ、３２…壁面、３３…スポンジ、４０…センサ、４０Ａ…光学カメラ、４０Ｂ…距離センサ、５０…圧縮空気供給装置、５１…タンク、５２…開閉バルブ、Ｏ…物体、Ｆ…ファスナ、Ｈ…頭、Ｐ…塗料、ＥＰ…余剰塗料。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】