JP2001149836A - ローラ塗装方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色替えに際しての塗布ローラの洗浄を不要と
して、もって生産性の向上と生産コストの低減とに寄与
するローラ塗装方法および装置を提供する。 【解決手段】 塗布ローラ５と、塗料タンク６と塗布ロ
ーラ５に塗料タンク６内の塗料Ｐを供給する供給ローラ
７とを色毎に設け、色毎の供給ローラ７を同軸に配列し
て、これらをモータ１３により回転駆動される回転軸１
１に支持させ、各供給ローラ７の周りに、塗布ローラ５
を水平に支持し供給ローラ７に接触させる支持手段１４
を配設し、ロボット３の手首部４に塗布ローラ５を脱着
する脱着機構を設けて、ロボット３に必要な塗色の塗布
ローラ５を持ち替えさせて、色替えをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装機に持たせた
塗布ローラを被塗物に接触転動させ、該塗布ローラに含
ませた塗料を被塗物に塗布するローラ塗装方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車ボデーの塗装ラインにお
いては、図６に示すように、台車１に載って搬送される
自動車ボデー２の搬送ラインに沿って塗装機としての産
業用ロボット３を配置し、このロボット３のアーム先端
（手首部）４に塗布ローラ５を持たせ、この塗布ローラ
５をロボット３の三次元的な動きで自動車ボデー２に接
触して転動させて、該塗布ローラ５に被覆されているス
ポンジ等に含ませた塗料を自動車ボデー２に塗布するロ
ーラ塗装方法が採用されている。

【０００３】このようなローラ塗装方法においては、図
７に示すように、ロボット３の行動半径内に塗料タンク
６と供給ローラ７とを備えた塗料供給装置８を配置し、
供給ローラ７を塗料タンク６内の塗料Ｐに部分的に浸漬
する状態で回転軸９と一体に回転させて、これに接触さ
せた塗布ローラ５に塗料Ｐを定量供給するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車ボデ
ーの塗装ラインでは、通常、塗色の異なる自動車ボー１
が混合して流れるようにようになっているため、これに
合せて色替えをしなければならない。そして従来は、こ
の色替えのために、ロボット３の周りに色調の異なる塗
料を収納した塗料タンクを備えた多数の塗料供給装置８
と洗浄液を収納した洗浄タンク（図示略）とを配置し、
色替えを必要とする際には、ロボット３の動きで、先ず
洗浄タンクに塗布ローラ５を移動させてその洗浄を行
い、しかる後、塗布ローラ５を必要な塗料Ｐを収納した
塗料タンク６に移動させてこれに塗料Ｐを供給するよう
にしていた。

【０００５】すなわち、従来は、色替え毎に塗布ローラ
５を洗浄する洗浄作業が必要で、混合比率が著しい最近
の自動車生産の実情に鑑み、この洗浄作業が生産性を高
め、あるいは生産コストを低減する上で大きな障害とな
っており、その解決が望まれていた。

【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、色替えに際しての塗
布ローラの洗浄を不要とし、もって生産性の向上と生産
コストの低減とに大きく寄与するローラ塗装方法および
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るローラ塗装方法は、塗装機に持たせた
塗布ローラを被塗物に接触して転動させ、該塗布ローラ
に含ませた塗料を被塗物に塗布するローラ塗装方法にお
いて、前記塗布ローラを色毎に用意し、該塗布ローラを
前記塗装機に持ち替えさせて、色替えをするようにした
ことを特徴とする。また上記目的を達成するため、本発
明に係るローラ塗装装置は、被塗物に塗料を塗布する塗
布ローラと、塗料タンクと、該塗料タンク上で回転し該
塗料タンク内の塗料を汲み上げて前記塗布ローラに供給
する供給ローラと、前記塗布ローラを支持し被塗物に接
触して転動させる塗装機とを備えたローラ塗装装置にお
いて、前記塗布ローラと、前記塗料タンクと前記供給ロ
ーラとを色毎に設け、前記各供給ローラの周りに、前記
塗布ローラを脱着可能に支持し該供給ローラに接触させ
る支持手段を設けると共に、前記塗装機と塗布ローラと
の両方または一方に、前記塗布ローラを該塗装機に脱着
可能に結合する脱着手段を設けたことを特徴とする。こ
のように構成したローラ塗装方法および装置において
は、塗装機に塗色に専用の塗布ローラを持ち替えさせて
色替えを行うので、色替え毎に塗布ローラを洗浄する面
倒な洗浄作業が不要になる。

【０００８】本発明に係るローラ塗装装置においては、
色毎の供給ローラの全てを、一つの駆動源により回転駆
動するの望ましく、これにより設備コスト並びに動力コ
ストの低減を図ることができる。この場合、一つの駆動
源の動力を、クラッチ機構を備えた動力伝達手段を介し
て色毎の供給ローラに分配するようにしてもよく、この
場合は、必要とする供給ローラのみを回転駆動すること
で、動力コストの低減を図ることができる。

【０００９】また、本発明に係るローラ塗装装置は、上
記塗装機として、産業用ロボットを用いてもよいことは
もちろんで、この場合は、ロボットの動きを利用して簡
単に塗布ローラを持ち替えることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。

【００１１】図１乃至図４は、本発明の第１の実施の形
態としてのローラ塗装装置を示したものである。なお、
本実施の形態は、前出図６に示した自動車ボデー２の塗
装に用いられるもので、ここでは、図６に示した部分と
同一部分には同一符号を付すこととする。本実施の形態
においては、前記塗料タンク６と供給ローラ７とを備え
た塗料供給装置８を色毎に設け、この色毎の塗料供給装
置８、８…をロボット３の行動半径内に、その供給ロー
ラ７が同軸となるように配列している。各供給ローラ７
は、各塗料供給装置８の塗料タンク６を貫通して延ばさ
れると共に、両端部が軸受１０により支承された共通の
回転軸１１に支持されている。この回転軸１１の一端部
には減速機１２を介してモータ１３が作動連結されてお
り、各供給ローラ７は、一つのモータ１３を駆動源とし
て一体的に回転駆動されるようになっている。なお、各
塗料供給装置８の供給ローラ７は、その一部が塗料タン
ク６内の塗料Ｐに浸漬するように位置決めされており、
この点は従来と変わるところがない。

【００１２】本実施の形態においてはまた、各塗料供給
装置８に、前記塗布ローラ５を脱着可能に支持するため
の支持手段１４を付設している。この支持手段１４は、
塗布ローラ５の回転支軸１５から屈曲して延ばしたアー
ム部１６の中間部分をクランプ・アンクランプするクラ
ンプ機構（図示略）を備えており、該クランプ機構の作
動により塗布ローラ５は、前記供給ローラ７に接触する
水平姿勢に維持されるようになっている。

【００１３】一方、産業用ロボット３の手首部４および
塗布ローラ５には、該手首部４に塗布ローラ５を脱着可
能に結合するための脱着手段２０が設けられている。こ
の脱着手段２０は、図３および図４によく示されるよう
に、ロボット３の手首部４に設けられた負圧発生機構２
１と塗布ローラ５のアーム部１６の先端に設けられた取
付板１７に設けられたシール機構２２とからなってい
る。

【００１４】上記負圧発生機構２１は、手首部４の前面
に開口する複数の負圧通路２３と、手首部４の内部にお
いて各負圧通路２３を集合して奥側のシリンダ部２４へ
連通する集合通路２５と、シリンダ部２４に内装された
ピストン２６と、シリンダ部２４内の下室に圧縮空気を
供給するための加圧通路２７と、シリンダ部２４内の上
室を大気に開放する大気通路２８とを備えている。ま
た、シール機構２２は、取付板１７の前面に貼着された
リング状シール部材２９からなっており、このシール部
材２９は、前記負圧通路２３の開口端を包囲できる大き
さにその内径が設定されている。なお、ロボット３の手
首部４の前面には、該手首部４を塗布ローラ５側の取付
板１７に合せる際の衝撃を緩和するための弾性板３０が
貼着されている。

【００１５】このような脱着手段２０においては、い
ま、ロボット３の動きで、その手首部４の前面を塗布ロ
ーラ５側の取付板１７に押圧すると、両者の間にはシー
ル部材２９により包囲された密閉室が形成される。そし
て、この状態のもと、加圧通路２７に圧縮空気を供給す
ると、ピストン２６がシリンダ部２４内を上動して、前
記集合通路２４と負圧通路２３内に負圧が発生し、この
負圧が前記手首部４と取付板１７との間の密閉室に導入
され、塗布ローラ５がロボット３の手首部４に吸着され
る。一方、この吸着状態から、加圧通路２７を大気に開
放すると、前記ピストン２６がシリンダ部２４内を下動
して前記負圧が解消され、塗布ローラ５がロボット３の
手首部４から切り離される。なお、前記シール部材２９
は、塗布ローラ５側の取付板１７に代えて、ロボット３
の手首部４の前面に設けてもよいことはもちろんであ
る。

【００１６】以下、上記のように構成したロール塗装装
置による塗装方法について説明する。塗装ラインに、自
動車ボデー２が台車１に載って搬送されてくると（図
６）、予め該自動車ボデー２の塗色に専用の塗布ローラ
５を手首部４に保持したロボット３が、そのアームを延
ばして、塗布ローラ５を自動車ボデー２に接触して転動
させ、塗布ローラ５に被覆されているスポンジ等に含ま
せた特定の色の塗料Ｐを自動車ボデー２に塗布する。こ
の間、モータ１３の作動により各塗料供給装置８内の供
給ローラ７が回転しており、各塗料供給装置８内の支持
手段１４に支持されている塗布ローラ５には、それぞれ
特定の色の塗料Ｐが供給されている。

【００１７】そして、次に塗装すべき自動車ボデーが、
先に塗装を終えた自動車ボデー１の塗色と異なる場合、
ロボット３は、予め教示され内容に従って、先ずそのア
ームを現在保持している塗布ローラ５に専用の塗料供給
装置８側へ延ばし、該塗布ローラ５を当該塗料供給装置
８の支持手段１４に受渡す。すると、この受渡し完了信
号により、前記負圧発生機構２１の加圧通路２７が大気
に開放され、ピストン２６がシリンダ部２４内を下動し
て負圧が解消され、塗布ローラ５がロボット３の手首部
４から切り離される。次に、ロボット３は、そのアーム
を次の塗色に専用の塗料供給装置８側へ延ばし、その手
首部４の前面を当該塗料供給装置８に保持されている塗
布ローラ５の取付板１７に当接させる。すると、この当
接信号により負圧発生機構２１の加圧通路２７に圧縮空
気が供給され、ピストン２６がシリンダ部２４内を上動
して負圧通路２３に負圧が発生し、これにより塗布ロー
ラ５がロボット３の手首部４に吸着される。その後、当
該塗料供給装置８内の支持手段１４のクランプ機構がア
ンクランプ動作して、ロボット３に対する塗布ローラ５
の受渡しが完了し、この完了信号によりロボット３は原
位置に復帰し、次の自動車ボデーに対する塗布作業を実
行する。

【００１８】このようにして、塗装機としてのロボット
３に塗色に専用の塗布ローラ５を持ち替えさせて色替え
に対処するので、従来のように色替え毎に塗布ローラを
洗浄する面倒な洗浄作業が不要になり、その分、生産性
が向上しかつ生産コストが低減する。本第１の実施の形
態においては特に、色毎の供給ローラ７の全てを、一つ
のモータ１３により回転駆動するようにしているので、
設備コスト並びに動力コストの低減を図ることができ
る。

【００１９】なお、本第１の実施の形態においては、ロ
ボット３の手首部４に塗布ローラ５を脱着する手段２０
として、ピストン吸引方式の負圧発生機構２１を用いた
が、これに代えて、別途設けた負圧発生源（例えば、真
空ポンプ）から負圧通路２３に直接負圧を供給するよう
にしてもよい。また、この脱着手段２０は、前記した負
圧吸引機構に代えて、電磁石を有する電磁吸着機構、あ
るいは機械的な種々の形式のクランプ機構を用いてもよ
いことはもちろんである。

【００２０】図５は、本発明の第２の実施の形態として
のローラ塗装装置を示したものである。本第２の実施の
形態においては、各塗料供給装置８内の供給ローラ７
を、各塗料タンク６に軸受３０を用いて回動可能に設け
た回転軸３１に支持させ、一方、各塗料供給装置８の配
列方向の前側および後側に前・後支柱３２、３２を立設
して、この前・後支柱３２、３２間に、各塗料タンク６
の上方空域を延ばした駆動軸３３を軸受３４を用いて回
動可能に架設し、この駆動軸３３の一端を前記減速機１
２を介してモータ１３に作動連結すると共に、この駆動
軸３３と前記各塗料供給装置８内の回転軸３１とを、ク
ラッチ機構３５を備えた動力伝達手段３６を介して作動
連結している。動力伝達手段３６は、一例として、はす
ば歯車対のような運動変換部３７と動力伝達軸３８とか
らなっており、その動力伝達軸３８に前記クラッチ機構
（例えば、電磁クラッチ）３５を介装している。なお、
ここでは、前出図２に示した部分と同一部分に同一符号
を付している。

【００２１】本第２の実施の形態においては、モータ１
３の作動により駆動軸３３を回転させると、その回転が
動力伝達手段３６を介して各塗料供給装置８内の回転軸
３１に伝達され、供給ローラ７が回転する。しかして、
各動力伝達手段３６はクラッチ機構３５を備えているの
で、このクラッチ機構３５を適宜作動させることで、任
意の塗料供給装置８内の供給ローラ７を選択的に回転さ
せることができる。したがって、本第２の実施の形態に
よれば、予定されている自動車ボデー２の塗色に対応す
る塗料供給装置８内の供給ローラ７のみを選択的に回転
させることができ、その分、モータ１３にかかる負荷が
軽減され、動力コストの可及的低減が可能になる。

【００２２】なお、上記２つの実施の形態においては、
色毎の塗料供給装置８内の供給ローラ７を同軸となるよ
うに配列したが、この供給ローラ７の配列は任意であ
り、例えば、それぞれの軸が平行となるように配列する
ことができる。また、これら供給ローラ７にモータ１３
の動力を伝達する手段も任意であり、例えばチェーン駆
動機構、ベルト駆動機構等を用いることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るロ
ーラ塗装方法および装置によれば、色替えに際しての塗
布ローラの洗浄が不要になり、混合生産ラインに適用し
た場合に大きな生産性の向上と生産コストの低減とを達
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態としてのローラ塗装
装置を示す模式図である。

【図２】本第１の実施の形態における塗料供給装置の構
造を示す模式図である。

【図３】塗装機に対する塗布ローラの脱着手段の一つの
実施の形態を示す断面図である。

【図４】図３に示した脱着手段の外観を示す平面図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態としてのローラ塗装
装置を示す模式図である。

【図６】自動車ボデーに対するローラ塗装の実施形態を
示す側面図である。

【図７】塗布ローラに対する一般的な塗料供給様式を示
す模式図である。

【符号の説明】

２ 自動車ボデー（被塗物） ３ 産業用ロボット（塗装機） ４ ロボットの手首部 ５ 塗布ローラ ６ 塗料タンク ７ 供給ローラ ８ 塗料供給装置 １１ 回転軸 １３ モータ（駆動源） １４ 塗布ローラの支持手段 ２０ 脱着手段 ２１ 脱着手段の負圧発生機構 ３１ 回転軸 ３３ 駆動軸 ３５ クラッチ機構 ３６ 動力伝達手段 Ｐ 塗料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤嶋 正剛 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AC21 AC84 AC86 AC88 AC99 CA47 DA06 DB02 DC12 EA05 4F040 AA13 AB04 AC01 BA12 CB12 CB40 4F042 AA09 CB05 CB12 ED03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装機に持たせた塗布ローラを被塗物に
   接触して転動させ、該塗布ローラに含ませた塗料を被塗
   物に塗布するローラ塗装方法において、前記塗布ローラ
   を色毎に用意し、該塗布ローラを前記塗装機に持ち替え
   させて、色替えをすることを特徴とするローラ塗装方
   法。
2. 【請求項２】 被塗物に塗料を塗布する塗布ローラと、
   塗料タンクと、該塗料タンク上で回転し該塗料タンク内
   の塗料を汲み上げて前記塗布ローラに供給する供給ロー
   ラと、前記塗布ローラを支持し被塗物に接触して転動さ
   せる塗装機とを備えたローラ塗装装置において、前記塗
   布ローラと、前記塗料タンクと前記供給ローラとを色毎
   に設け、前記各供給ローラの周りに、前記塗布ローラを
   脱着可能に支持し該供給ローラに接触させる支持手段を
   設けると共に、前記塗装機と塗布ローラとの両方または
   一方に、該塗布ローラを該塗装機に脱着可能に結合する
   脱着手段を設けたことを特徴とするローラ塗装装置。
3. 【請求項３】 色毎の供給ローラの全てを、一つの駆動
   源により回転駆動することを特徴とする請求項２に記載
   のローラ塗装装置。
4. 【請求項４】 一つの駆動源の動力を、クラッチ機構を
   備えた動力伝達手段を介して色毎の供給ローラに分配す
   ることを特徴とする請求項３に記載のローラ塗装装置。
5. 【請求項５】 塗装機が、産業用ロボットであることを
   特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載のローラ
   塗装装置。