JP2002096001A - 粉体静電塗装用搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送装置も冶具も磨耗が少なく、装置全体が
コンパクトで全長が短く、狭い面積に据え付けることが
でき、イニシャルコストの安い紛体静電塗装用搬送装置
を得る。 【解決手段】 ワーク１０を回転させながら搬送すると
ともに、ワーク１０の表面に紛体塗料を静電付着させ
る。ワーク１０に取り付けられるワーク支持部材１４
と、ワーク支持部材に係合する複数の移動側係合部１８
を備えワークを搬送する搬送部材１６と、搬送部材によ
るワーク搬送領域内に固定して設けられワーク支持部材
に係合する複数の固定側係合部４６を備えたワーク回転
部材４４とを有する。ワーク回転部材４４設置領域は、
搬送部材１６により搬送されてくるワーク１０のワーク
支持部材１４を固定側係合部４６に係合させてワーク１
０を回転させ、ワークの表面に粉体塗料を静電付着させ
る塗装領域４０となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、モータの
積層コア、その他各種ワークの表面に粉体塗料を静電的
に付着させた後加熱溶着させて塗装するための搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、小型モータ用コアの絶縁塗装と
して、粉体塗料を静電気によりワークとしてのコアに吸
着させ、これを加熱溶着させる粉体静電塗装方法が採用
されている。この塗装方法では、均一な塗料膜厚を得る
ために、ワークを回転させながら各工程を連続移動させ
る必要がある。この搬送方法として互いにリードピッチ
の等しい２本のリードスクリューを平行に配置し、それ
らのリード溝部に、ワークを取り付けた塗装治具の軸部
を乗せ、２本のリードスクリューを同期して回転駆動す
ることで、治具自体に回転を与えつつリード溝部に沿っ
て移動させる方法が採られている。

【０００３】図３に、上記従来の搬送装置の概略を示
す。図３において、比較的大きなピッチのスクリュー５
８を有する２本のリードスクリュー５６、５６が同じ高
さ位置に水平方向に平行に配置されている。小型モータ
用コアなどのワーク５０には、ワーク５０を軸方向に貫
通し、かつ、ワーク５０と一体に軸状の塗装冶具５２が
取り付けられていて、ワーク５０を挟んで塗装冶具５２
の両側が２本のリードスクリュー５６、５６の上に載せ
られている。２本のリードスクリュー５６、５６は互い
に同期して回転駆動され、それぞれのスクリュー５８、
５８の溝部６０、６０が同じ位置にある。各リードスク
リュー５６、５６のスクリュー５８、５８のピッチは大
きいため、塗装冶具５２はスクリュー５８の溝部６０に
落ち込み、各リードスクリュー５６、５６の本体である
軸部に載っている。

【０００４】リードスクリュー５６、５６上の塗装治具
５２は、リードスクリュー５６、５６の回転に伴い移動
すると同時に、溝部６０での摩擦で治具５２自体が回転
する。このとき、リード角により治具５２は一方向に横
移動しようとする。この推力を、横に待機している電極
板（図示されず）に押し付けることで姿勢を保つと共
に、電極板から給電を受け、ワーク５０に静電塗装を行
うようになっている。なお、静電塗装部のみでなく、前
工程としての加熱脱脂部、後工程としての加熱焼付け
部、冷却部など、各種の工程があり、２本のリードスク
リュー５６、５６によるワークの搬送範囲において全て
の工程が実行されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静電粉体塗装装置によれば、次のような問題があ
る。 １．搬送用リードスクリュー５６、５６が高価な上、治
具５２と絶えず擦れ合っていることから、リードスクリ
ュー５６、５６が摩耗しやすく、定期的な交換が必要と
なり、ランニングコストが高くつく。また、リードスク
リュー５６、５６の交換作業に膨大な労力を要する。 ２．リードスクリュー５６、５６と同様に、塗装用治具
５２も回転摩擦部での摩耗が激しく、寿命が短いため補
充が必要になる。 ３．装置全体が大きく、長くなり、その分搬送用リード
スクリュー５６、５６も長くする必要があり、さらに据
え付け面積も広く、イニシャルコストも高くなる。 ４．機械の構造物が電極の一方を負担するため、構造物
まで塗料の粉体が付着し、機械全体が汚れると共に、粉
体塗料の活用比率も低下する。

【０００６】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、搬送装置も冶具も磨耗
が少なく、装置全体がコンパクトで全長が短く、狭い面
積に据え付けることができ、イニシャルコストの安い粉
体静電塗装用搬送装置を提供することを目的とする。本
発明はまた、塗装しようとするワークの部分にできるだ
け集中的に塗料が付着するようにして、機械の汚れを少
なくするとともに、粉体塗料の活用比率を高めることが
できる粉体静電塗装用搬送装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ワークに取り付けられるワーク支持部材と、ワーク支持
部材に係合する複数の移動側係合部を備えワークを搬送
する搬送部材と、搬送部材によるワーク搬送領域内に固
定して設けられワーク支持部材に係合する複数の固定側
係合部を備えたワーク回転部材とを有してなり、上記ワ
ーク回転部材の設置領域は、上記搬送部材により搬送さ
れてくるワークのワーク支持部材を固定側係合部に係合
させてワークを回転させ、ワークの表面に粉体塗料を静
電付着させる塗装領域となっていることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、搬送部材はタイミングベルトからなり、複
数の移動側係合部はタイミングベルトに設けられた多数
の歯部であり、ワーク支持部材は複数の移動側係合部に
噛み合うギヤからなり、ワーク回転部材は上記ギヤが噛
み合うことができる固定されたタイミングベルトからな
ることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、搬送部材はチェーンからなり、ワーク支持
部材は上記チェーンに噛み合うスプロケットからなり、
ワーク回転部材は上記スプロケットが噛み合うことがで
きる固定されたチェーンからなることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ワーク回転部材は、搬送部材によるワーク
搬送領域内において静電付着させる工程に必要な長さ形
成されていることを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、搬送部材とワーク回転部材は、それぞれ２
個を一対として一定間隔で平行に配置され、ワークの両
側にあるワーク支持部材が上記搬送部材の移動側係合部
と上記ワーク回転部材の固定側係合部に係合することが
できることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる粉体静電塗装用搬送装置の実施の形態について
説明する。図１において、符号１６は、搬送部材として
のタイミングベルトを示している。タイミングベルト１
６は２本を一組として互いに平行に配置されている。各
タイミングベルト１６、１６は、周知のとおり、長さ方
向に一定間隔で多数の歯部１８を有している。各タイミ
ングベルト１６、１６はそれぞれ４個のプーリ３０、３
２、３４、３６に掛けられることによって、正面側（図
１において右斜め下側）から見て横長の長方形を描くよ
うに、かつ、歯部１８が上記長方形の外側を向くように
して配置されている。

【００１３】上記各長方形の一端部において上下に位置
するプーリ３０、３２間には、上記各長方形の外側から
内側に進入するようにして歯付きプーリ（タイミングプ
ーリ）２８、２８が配置されている。歯付きプーリ２
８、２８は、それぞれタイミングベルト１６、１６を上
記プーリ３０、３２間で内側に向かって押し、各タイミ
ングベルト１６、１６に適宜の張力を与えるとともに、
各歯付きプーリ２８、２８の外周に形成されている歯部
がタイミングベルト１６、１６の歯部１８、１８に噛み
合っている。各歯付きプーリ２８、２８は、歯車２６、
２６を一体に有していて、歯車２６、２６は歯車２４、
２４と噛み合っている。歯車２４、２４は、減速歯車付
モータ２０の出力軸２２に一体に結合されている。各タ
イミングベルト１６、１６の歯部１８、１８は同一線上
に位置するように、歯付きプーリ２８、２８の角度位置
が合わせられている。

【００１４】このように構成されているため、モータ２
０に給電されてその出力軸２２とともに歯車２４、２４
が回転駆動されると、この回転力が歯車２６、２６、歯
付きプーリ２８、２８、タイミングベルト１６、１６の
順に伝達され、タイミングベルト１６、１６が駆動され
る。このときのタイミングベルト１６、１６の移動方向
は、タイミングベルト１６、１６の上記長方形の上側
が、図１において左側から右斜め上方に向かって移動す
る方向である。また、これら２組の動力伝達機構は同一
条件で構成され、歯車２６、２６はモータ２０の出力軸
２２に一体に結合されているため、２本のタイミングベ
ルト１６、１６は互いに同期して移動する。

【００１５】タイミングベルト１６、１６の上記長方形
の上側には、軸１２の介在のもとに、さらに、軸１２の
両端部に取り付けられたワーク支持部材としてのギヤ１
４、１４の介在のもとに、ワーク１０が載せられてい
る。ワーク１０は、例えばモータの電機子を構成する積
層コアなどである。ワーク１０には、その中心軸孔を貫
通してワーク１０とともに回転することができる上記軸
１２が嵌められ、軸１２の両端部に取り付けられた上記
ギヤ１４、１４がタイミングベルト１６、１６の上に載
せられている。ギヤ１４、１４の歯は、タイミングベル
ト１６、１６の歯部１８と噛み合い、タイミングベルト
１６、１６が同期して移動するのに伴い、ワーク１０も
タイミングベルト１６、１６の移動速度と同じ速度で移
動するようになっている。上記各ギヤ１４、１４の歯は
互いに平行に一致するように、軸１２へのギヤ１４、１
４の取り付け角度が調整されている。

【００１６】搬送部材としての上記タイミングベルト１
６、１６によるワーク１０の搬送領域内には、図２にも
示すように、ワーク１０の表面に粉体塗料を静電付着さ
せる塗装領域４０が設けられている。塗装領域４０は、
各タイミングベルト１６、１６に対応して固定された逆
Ｌ字状のアングル板４２、４２と、各アングル板４２、
４２の庇状の部分に固定して設けられたワーク回転部材
としてのタイミングベルト４４、４４とを有してなる。
各タイミングベルト４４、４４は、可動の上記各タイミ
ングベルト１６、１６の上方において、各タイミングベ
ルト１６、１６と適宜の間隔をおいて対向させて配置さ
れている。各タイミングベルト４４、４４の仕様は、タ
イミングベルト１６、１６の仕様と同じで、タイミング
ベルト１６が有している歯部１８のピッチと同じピッチ
で、固定側係合部としての歯部４６を有している。

【００１７】各タイミングベルト１６、１６と各タイミ
ングベルト４４、４４との間隔は、各タイミングベルト
１６、１６に載せられて搬送されてくるギヤ１４、１４
が各タイミングベルト１６、１６の歯部４６、４６に噛
み合うことができる間隔になっている。ワーク支持部材
としてのギヤ１４、１４が各タイミングベルト１６、１
６に載っているときは、ギヤ１４、１４と実質一体のワ
ーク１０の移動速度は各タイミングベルト１６、１６の
移動速度と同じである。しかし、ワーク１０が塗装領域
４０に至ると、ギヤ１４、１４がタイミングベルト４
４、４４の歯部４６、４６に噛み合う。そのため、図２
に示すように、ギヤ１４、１４はタイミングベルト１
６、１６上をその歯部１８、１８に噛み合いながら転が
る。この転がりは、固定のタイミングベルト４４、４４
から見るとタイミングベルト４４、４４に対する転がり
となり、ギヤ１４、１４およびワーク１０は、タイミン
グベルト１６、１６の搬送速度の１／２の速度で、タイ
ミングベルト１６、１６の移動方向と同じ方向に搬送さ
れる。このタイミングベルト１６、１６、ギヤ１４、１
４、タイミングベルト４４、４４の関係は、差動歯車の
関係と同じである。

【００１８】このように、塗装領域４０では、ワーク１
０が回転しながら、タイミングベルト１６、１６の搬送
速度の１／２の速度で搬送される。塗装領域４０には、
粉体静電塗装によってワーク１０に絶縁塗膜を形成する
ための図示されない給電部材が設けられている。この給
電部材は、塗装治具としてのギヤ１４、１４がタイミン
グベルト４４、４４に噛み合って強制的に回転をはじめ
た位置から、タイミングベルト４４、４４を通り抜ける
までの間に、塗装治具としての軸１２に弾力性をもって
押し付ける給電線からなる。塗装領域４０では、粉体塗
料をプラスイオン化してノズルから放出する。上記給電
線およびこれと電気的に通じるワーク１０はマイナス極
になっていて、プラスイオン化された粉体塗料がワーク
１０に吸着される。

【００１９】上記塗装領域４０およびこの塗装領域４０
にワーク１０を搬送するためのタイミングベルト１６、
１６などは、一連の塗装工程中の一部であり、その前後
に各種の工程を実行するための領域およびこの領域にワ
ークを搬送するための上記タイミングベルト１６、１６
と同じ構成の搬送装置が配置されている。各工程に存在
するタイミングベルト１６、１６相互間には、このタイ
ミングベルト１６、１６相互間でワークを移送するため
の適宜の手段が設けられている。

【００２０】次に、上記塗装領域４０での塗装工程を含
む一連の塗装工程全体を概略的に説明する。まず、作業
者が塗装治具としてのギヤ１４、１４を有する軸１２に
ワークを装着してタイミングベルト１６、１６に乗せ
る。予備加熱のため、過熱されたトンネル内を、ワーク
１０を回転させながら通過させる。予備加熱領域でも図
１に示す塗装領域４０と同じ構成にすることにより、ワ
ーク１０の回転とゆっくりした搬送とを行うことができ
る。次に、ワーク１０を図１に示す塗装領域４０に搬送
し、前述のようにしてワーク１０に粉体塗料を付着させ
る。

【００２１】粉体塗料は塗装治具としての軸１２にも付
着するため、次の工程でワーク１０以外に付着した余分
な塗料をブラシ又はエアーで掃き落とす。そのあと、高
周波コイルの中を、ワーク１０を回転させながら通過さ
せ、ワーク１０に発生する渦電流によって自己発熱さ
せ、塗料を溶かす。次に、ワーク１０を冷却用エアーブ
ローの下を通過させ、ワーク１０を冷却することによっ
て、粉体塗料をワーク１０に定着させる。最後に、軸１
２からワーク１０を取り外し、軸１２およびギヤ１４、
１４からなる治具のみを返送用コンベアーで初めの工程
へ返却する。

【００２２】以上説明したそれぞれの工程ごとに、図１
に示すような搬送装置を設け、それぞれの工程を実行す
べき位置に、複数の固定側係合部としての歯部４６、４
６を有するワーク回転部材としてのタイミングベルト４
４、４４を配置するとよい。各工程において、ワーク１
０全体を均一に加工するためには、ワーク１０が回転す
る必要があり、各工程を確実に実行するためには、各工
程にワーク１０がとどまる時間を十分に取ることが望ま
しい。その点、図示の実施形態によれば、それぞれの工
程を実行する領域において、ワークが回転させられ、か
つ、ワークの搬送速度が、タイミングベルト１６、１６
の搬送速度の半分になることと、固定側係合部の歯部４
６、４６の長さを適宜必要な長さに設定することで、そ
れぞれの工程に必要かつ十分な時間を確保することがで
きる。

【００２３】そのほか、以上説明した実施の形態によれ
ば、次のような効果を得ることができる。 １．市販のタイミングベルトを使用することができ、取
り扱いが容易で安価である。必要に応じたタイミングベ
ルトの交換作業も容易である。ワーク支持部材としての
ギヤ１４、１４はタイミングベルトに対して転がるもの
であり、互いに擦れ合うものではないから、タイミング
ベルトも治具も磨耗が少ない。 ２．作業領域のみでワークを回転させるとともに、作業
領域での搬送速度を半減させるので、塗装装置全体をコ
ンパクト化することができる。一方、工程間は早送りと
なるため、工程間のワーク搬送は迅速に行うことができ
る。 ３．塗装治具は両側のタイミングベルトと噛み合ってい
るので、回転しても横方向へのずれは起こらない。 ４．搬送装置自体をコンパクト化でき、連結ベルトで結
んでライン化することも可能である。 ５．加工領域は、ワーク回転部材としてのタイミングベ
ルト４４の長さおよび設置位置を自由に変えることで対
応することができ、機種変更時等での編成替えも容易に
対応できる。 ６．給電された治具の電位を周辺の構造物より高い電位
にすることで、マイナスイオン化された粉体塗料を集中
的にワーク吸着させ、粉体塗料が周辺構造物に付着する
ことを防止することができ、粉体塗料のロスを削減する
こともできる。

【００２４】次に、本願発明の変形例について説明す
る。搬送部材としては、タイミングベルトに代えてチェ
ーンを使用してもよい。この場合、ワーク支持部材は上
記チェーンに噛み合うスプロケットとし、塗装領域等に
おけるワーク回転部材は上記スプロケットが噛み合うこ
とができる固定されたチェーンとしてもよい。タイミン
グベルトを用いる場合、タイミングベルトは駆動用タイ
ミングプーリと両端部にあるアイドルプーリで支持し、
アイドルプーリの支持軸を前後させることでタイミング
ベルトのテンションを調整するようにするとよい。ま
た、このタイミングベルトを個々に容易に交換すること
ができるように、各プーリの支持軸を片持ち構造にして
おくとよい。

【００２５】塗装治具である軸１２の両端のギヤ（タイ
ミングプーリ）は別付けでもよいし、棒状タイミングプ
ーリを軸芯に使用する形で治具を構成してもよい。搬送
部材としてのタイミングベルト又はチェーンの長さは、
工程数に応じて長くすることもできるし、単位長さの搬
送ユニットを工程分だけ連結してラインを構成すること
も可能である。

【００２６】塗装領域４０においては、ワーク回転部材
としての固定タイミングベルト４４を金属製とし、これ
を使って給電するようにしてもよい。タイミングベルト
は表裏両面に歯が形成されているものを使ってもよい。
タイミングベルトを平ベルトとし、タイミングプーリを
それに応じたプーリに代えてタイミングベルトを水平に
保持し、ワーク回転部材としてのベルトを摩擦板（例え
ばゴム板）に置き換えても同じ効果を得ることができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、複数の移動側係合部を
備えワークを搬送する搬送部材と、複数の固定側係合部
を備えたワーク回転部材とを有し、搬送部材によって搬
送されてくるワーク支持部材を上記固定側係合部に係合
させてワークを回転させ、ワークの表面に粉体塗料を静
電付着させる塗装領域を設けたため、塗装領域では、ワ
ークが回転させられて均一な塗装が行われる。また、塗
装領域では、ワークの搬送速度が、搬送部材の移動速度
の１／２に減速されるため、搬送領域の空間的広がりが
制限されても、必要にして十分な塗装を行うことが可能
になり、粉体静電塗装用搬送装置を狭い空間にコンパク
トに設置することができる。

【００２８】搬送部材とワーク支持部材との関係および
ワーク回転部材とワーク支持部材との関係は、互いに擦
れ合う関係ではなく、転がりの関係であるため、それぞ
れの磨耗が少なく、長寿命でコストの安い粉体静電塗装
用搬送装置を得ることができる。

【００２９】搬送部材、ワーク回転部材、搬送部材の駆
動手段などは塗装領域のみならず、その他の工程を実行
するための領域ごとに設けて、相互間でワーク支持部材
を受け渡す手段を設ければよいので、搬送部材は短いも
のでよく、保守や部品交換などが容易であるという利点
がある。

【００３０】塗装しようとするワークの部分に集中的に
塗料を付着させることができるため、装置の汚れを少な
くするとともに、粉体塗料の活用比率を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる粉体静電塗装用搬送装置の実施
の形態を示す斜視図である。

【図２】上記実施の形態の要部を示す斜視図である。

【図３】従来の粉体静電塗装用搬送装置を概略的に示す
平面図である。

【符号の説明】

１０ ワーク １４ ワーク支持部材としてのギヤ １６ 搬送部材としてのタイミングベルト １８ 移動側係合部としての歯部 ４０ 塗装領域 ４４ ワーク回転部材としてのタイミングベルト ４６ 固定側係合部としての歯部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AA09 AA55 AA62 AA65 AA68 DA23 DC19 EA02 4F034 AA01 CA14 DA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを回転させながら搬送するととも
   に、上記ワークの表面に粉体塗料を静電付着させた後加
   熱溶着させる粉体静電塗装用搬送装置において、 上記ワークに取り付けられるワーク支持部材と、 上記ワーク支持部材に係合する複数の移動側係合部を備
   え上記ワークを搬送する搬送部材と、 上記搬送部材によるワーク搬送領域内に固定して設けら
   れ上記ワーク支持部材に係合する複数の固定側係合部を
   備えたワーク回転部材とを有してなり、 上記ワーク回転部材の設置領域は、上記搬送部材により
   搬送されてくるワークの上記ワーク支持部材を上記固定
   側係合部に係合させて上記ワークを回転させ、上記ワー
   クの表面に粉体塗料を静電付着させる塗装領域となって
   いることを特徴とする粉体静電塗装用搬送装置。
2. 【請求項２】 上記搬送部材はタイミングベルトからな
   り、上記複数の移動側係合部は上記タイミングベルトに
   設けられた多数の歯部であり、上記ワーク支持部材は上
   記複数の移動側係合部に噛み合うギヤからなり、上記ワ
   ーク回転部材は上記ギヤが噛み合うことができる固定さ
   れたタイミングベルトからなる請求項１記載の粉体静電
   塗装用搬送装置。
3. 【請求項３】 上記搬送部材はチェーンからなり、上記
   ワーク支持部材は上記チェーンに噛み合うスプロケット
   からなり、上記ワーク回転部材は上記スプロケットが噛
   み合うことができる固定されたチェーンからなる請求項
   １記載の粉体静電塗装用搬送装置。
4. 【請求項４】 上記ワーク回転部材は、上記搬送部材に
   よるワーク搬送領域内において上記静電付着させる工程
   に必要な長さ形成されている請求項１記載の粉体静電塗
   装用搬送装置。
5. 【請求項５】 搬送部材とワーク回転部材は、それぞれ
   ２個を一対として一定間隔で平行に配置され、ワークの
   両側にあるワーク支持部材が上記搬送部材の移動側係合
   部と上記ワーク回転部材の固定側係合部に係合すること
   ができる請求項１記載の粉体静電塗装用搬送装置。