JP2004081914A

JP2004081914A - 塗装装置

Info

Publication number: JP2004081914A
Application number: JP2002243096A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kanai; 金井　正治
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】コンパクトな塗装装置を提供すること。
【解決手段】被塗装物を回転台１０１ａに載せ、その被塗装物に向けてスプレーガン１０８ａ，１０８ｂから断続的に塗料を噴霧して噴霧塗装を行なう。口径２ｍｍφのフレキシブルホース１３５ａ，１３５ｂを使用して初期ドバの影響を低減してＰＬＣで電磁弁を制御するとともに回転台１０１ａのモータを回転制御を行ない、断続的に被塗装物に向けてスプレーガン１０８ａ，１０８ｂから塗料を噴霧して塗装を行なう。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプレーガンで噴霧塗装を行なう塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場では加工、組立、仕上げ、検査といった作業ごとに工程が分けられ、１つの工程の作業が終了したらその搬送装置で未完成品が次の工程の作業現場へと搬送されて１つの完成品が組み立てられていく場合が多い。その仕上げ工程には、塗装工程も含まれており、この塗装工程では前工程から送られてきた未完成品に塗装仕様にあわせた塗装が行なわれる。
【０００３】
塗装装置の中には噴霧塗装を行なうスプレーガンを備えたものがあり、このスプレーガンを使って未完成品に向けて塗料が噴霧されて塗装が行なわれる。
【０００４】
このスプレーガンが配備された塗装装置には前工程から送られてきた未完製品を所定の位置に配設してその位置でその未完製品を回転させながら手動でスプレーガンを作動させるものやスプレーガンを自動的に作動させるものがある。
【０００５】
前者の場合には、所定の場所に設置されたスプレーガンを作業者が取り上げて被塗装物に向かって構えて噴霧塗装が行なわれるため、作業者の熟練度が必要になり、作業者によっては塗装の仕上がりが変わってしまうという問題がある。
【０００６】
これに対し、自動的に塗装が行なわれる塗装装置では、前工程から送られてきた未完成品が被塗装物としてその塗装装置内に装着され、自動的に噴霧塗装が行なわれるので、塗装の仕上がりがばらつかず、良好な仕上がりが得られる。このような塗装装置にはたとえば特許文献１に記載されたものや特許文献２に記載されたものなどがある。
【０００７】
またこのような自動的に塗装が行なわれる塗装装置では円筒状の被塗装物に対して従来スプレーガンを上下動させて塗装が行なわれている（たとえば特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０６−２５４４５３号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平０７−１１９８３４号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平０８−２９９１８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献３に記載された塗装装置の場合、スプレーガンを上下動させる機構を必要とし、従ってその分機構が複雑となり装置が大型化し、装置全体のコストがかさむという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、構造が簡単でコンパクトな塗装装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の第１の塗装装置は、被塗装物を着脱自在に装着して回転する回転台と、
上記回転台上に装着され、回転する被塗装物に向けて塗料を定位置から断続的に噴霧するスプレーガンとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記発明の塗装装置によれば、特許文献３のようにスプレーガンを上下動させることなく、塗料を定位置から噴霧することとなるため、本発明の塗装装置の場合、スプレーガンを上下動させるための駆動装置をわざわざ設ける必要がなくなり、設備の小型化が図られる。
【００１５】
ここで、塗料を圧送する圧送部と、その圧送部から圧送された塗料を前記スプレーガンに供給するフレキシブルチューブとを備えていることが好ましい。
【００１６】
このように圧送部により圧送された塗料をフレキシブルチューブを通してスプレーガンに供給すると、配管の自由度が増し、塗料タンクとスプレーガンの配置とに自由度を持たせることができる。
【００１７】
また、上記回転台を回転数自在に回転させる回転制御部を備えると、塗装仕様に応じて回転数を変化させることができ、塗膜の厚さを制御することができる。さらに回転台の回転数を変えるとともに、上記スプレーガンの断続噴霧の噴霧時間、噴霧休止時間、噴霧回数のうちの少なくとも１つを制御する噴霧制御部を備えると、塗膜の厚さをさらに細かく制御することができる。
【００１８】
上記本発明の第２の塗装装置は、被塗装物を着脱自在に装着して回転する回転台と、
上記回転台上に装着され、回転する被塗装物に向けて、塗料を、相互に異なる複数の定位置からそれぞれ断続的に噴霧する複数のスプレーガンとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
上記第２の塗装装置によれば、被塗装物が鍔あるいは折曲部を備えたものであっても、上記複数のスプレーガンのうち、その中の１つのスプレーガンを被塗装物の鍔あるいは折曲部に向けて塗装を行なって、他のスプレーガンを被塗装物のの鍔あるいは折曲部以外の部分に向けて塗装を行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態を示す塗装装置の構成を示す図である。
【００２２】
図１に示すように塗装装置１００には、装着用の突起部１０１ｂを持つ回転台１０１ａを備えた本体部１０１が備えられている。この本体部１０１には支柱１０２ａ，１０３ａが２本固定されており、これらの支柱１０２ａ，１０３ａには高さの調整が自在な取付部１０２ｂ，１０３ｂがそれぞれ備えられている。さらに、それらの取付部１０２ｂ，１０３ｂの高さが調整されると、共にその高さが調整される取付アーム１０４ａ，１０４ｂが回転台１０１ａ側に向けて延設されている。これらの取付アーム部１０４ａ，１０４ｂには角度の調整が自在な回転部１０５ａ，１０５ｂがそれぞれ備えられおり、それらの回転部１０５ａ，１０５ｂには角度指示器１０６ａ，１０６ｂがそれぞれ設けられている。
【００２３】
さらにそれらの取り付けアームの回転部１０５ａ，１０５ｂに回動自在に係合された取付部材１０７ａ，１０７ｂが回転台１０１ａ側へ向けて配設されており、それらの取付部材１０７ａ，１０７ｂの端部にスプレーガン１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ固定されている。
【００２４】
したがって取付部１０２ａ，１０２ｂや回転部１０５ａ，１０５ｂを被塗装物の形状に応じて調整すると、スプレーガン１０８ａ，１０８ｂそれぞれの取付姿勢が調節され、それらのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂの先端のエアキャップ部１０９ａ，１０９ｂと被塗装物との距離や角度が調節される。
【００２５】
これらのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂには塗料が供給されるジョイント部１１０ａ，１１０ｂと、二つの電磁弁それぞれを介してエアがそれぞれ供給されるジョイント１１１ａ，１１１ｂとが備えられており、それらのジョイント１１０ａ，１１０ｂ，１１１ａ，１１１ｂにそれぞれチューブが嵌め込まれている。これらのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂではエア側のジョイント部１１１ａ，１１１ｂそれぞれにエア供給源からエアが供給されて、塗料側のジョイント部１１０ａ，１１０ｂに塗料が供給されて、エアキャップ部１０９ａ，１０９ｂで塗料とエアとが混合されて霧状になって噴霧される。図示はしていないが、このスプレーガンには、エアキャップ部１０９ａ，１０９ｂから噴霧が行なわれるときの塗料の量を調整するためのニードル弁や噴霧を行なうときの方向性を調整するためのエア吹付部がエアキャップ部１０９ａ，１０９ｂ近傍に別途設けられている。エア吹付部にはエアキャップ１０９ａ，１０９ｂの側面側からエアの吹き付けを行なうものと、エアキャップの中央部にエアの吹き付けを行なうものとがあり、それらの吹付部から供給されるエアの圧力に応じて噴霧角度が定められる。
【００２６】
これらの吹付部にもエアが圧力調整器を介して供給されている。またニードル弁の開度はスプレーガンに備えられた開度調整部により調整される。
【００２７】
この本体部１０１の内部にはスプレーガン１０８ａ，１０８ｂそれぞれのジョイント１１１ａ，１１１ｂ部にそれぞれエアを供給するか否かを決定する二つの電磁弁と、回転台を回転させるモータと、そのモータの回転を制御するモータコントローラと、そのモータコントローラに回転開始および回転停止の指示を供給するプログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣという）とが備えられており、このＰＬＣによってモータの回転および電磁弁の開閉が制御される。
【００２８】
また、その本体部１０１の前面には操作盤１２０が備えられており、その操作盤１２０には５つの圧力調整器１２１ａ〜１２１ｅと表示画面１２２と各種スイッチ１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃとがそれぞれ配備されている。この各種スイッチの開閉信号がそれぞれＰＬＣに入力されている。
【００２９】
操作盤１２０の一番左側の圧力調整器１２１ａの一次側には、スプレーガン１０８ａ，１０８ｂそれぞれを作動させるためのエアを供給する元圧ホースが繋がれており、エア供給源からこの元圧ホースを通して一次側に供給されたエアの圧力が圧力調整器１２１ａで減圧されて２つの電磁弁それぞれに供給されている。これらの電磁弁のほかに前述した吹付部それぞれにもエアが供給されており、圧力調整器１２１ｂ，１２１ｄと圧力調整器１２１ｃ，１２１ｅでそれぞれ圧力が調整されてスプレーガン１０８ｂ，１０８ａそれぞれの吹付部にエアが供給されている。この図１では一方のスプレーガン１０８ａの圧力調整が圧力調整器１２１ｂ，１２１ｄそれぞれで行なわれ、他方のスプレーガン１０８ｂの圧力調整が圧力調整器１２１ｃ，１２１ｅそれぞれで行なわれ、それぞれのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂの吹付部それぞれにエアが供給されている。
【００３０】
操作盤１２０には表示画面１２２も備えられており、その表示画面１２２には塗装シーケンスの進み具合などが表示される。この操作盤１２０の脇にあるプログラムスイッチ１２３ａをいずれかの側に倒すことにより、２通りあるうちのいずれかのプログラムで噴霧塗装が行なわれるが、前述したＰＬＣにプログラムを書き込めばいろいろなシーケンスで噴霧塗装を行なうことができる。プログラムスイッチ１２３ａでいずれかのプログラムを選択した後で、スタートスイッチ１２３ｂを押せば、後は自動的に噴霧塗装が行なわれる。また操作盤１２０の脇の部分には非常停止スイッチ１２３ｃも設けられており、非常の場合には、この非常停止スイッチ１２３ｃを押すことにより塗装装置１２０の稼動が停止される。
【００３１】
一方、塗料タンク１３０には圧力調整部１３１が備えられており、その圧力調整部１３１により液面に所定の圧力が加えられ続けて、供給口１３２から所定量の塗料がスプレーガン１０８ａ，１０８ｂそれぞれに圧送される。この塗料タンク１３０内の塗料は希釈されて濾過されたもので、良好な流動状態を持つ液体になっている。このように流動的な液体になっているので塗料が絶えずスプレーガン１０８ａ，１０８ｂに供給される。いくら希釈されているとはいっても塗料タンク１３０内に塗料が長時間放置されると局部的に固まりを作ってしまうこともあるので塗料タンク１３０内には攪拌棒が備えられ、その攪拌棒で塗料が攪拌され、いつでも流動的に塗料が供給口１３２から供給されるようになっている。この塗料タンク１３０の供給口１３２とスプレーガン１０８ａ，１０９ｂそれぞれのジョイント１１０ａ，１１０ｂとが繋がれているが、スプレーガンが二つあるので、分岐路（Ｔｅｅｓ）１３３を介して一方のスプレーガン１０８ａのジョイント部１１０ａと、他方のスプレーガン１０８ｂのジョイント部１１０ｂが繋がれている。塗料タンク１３０の供給口１３２とそれぞれのジョイント１１０ａ，１１０ｂとはフレキシブルホース１３５ａ，１３５ｂで繋がれており、フレキシブルホース１３５ａ，１３５ｂの柔軟性により塗料タンク１３０と塗装装置本体部１０１の配置が制約されないようになっている。このフレキシブルホースの径を２ｍｍφ程度の小口径にすると、初期ドバが少なくなり、良好な噴霧特性が得られ、断続的に噴霧を行なっても初期ドバの影響が回避される。この２ｍｍφのフレキシブルホース１３５ａ，１３５ｂは全圧と静圧との差を小さくする作用があり、この作用によってそれぞれのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂから断続的な噴霧が行なわれても、塗料が絶えず流動的に供給され、初期ドバの影響の少ない良好な噴霧特性が得られる。なお２ｍｍφ以下の金属パイプであれば同様の作用が得られるが、そのときには長さが５ｍ以内に限定される。
【００３２】
図２を参照して内部の構成を詳細に説明する。
【００３３】
図２に示すようにこの塗装装置１００はＰＬＣ１４０により制御される。ＰＬＣ１４０には入力ユニット、出力ユニット、演算部が備えられており、その演算部にはプログラムが組み込まれている。入力ユニットには上記スイッチ１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃがそれぞれ接続されており、出力ユニットにはモータコントローラと電磁弁がそれぞれ接続されている。それらのスイッチのうち、いずれかのスイッチが操作されると、その操作されたことが入力ユニットを通して演算部に入力され、演算部にあるプログラムにしたがって、出力ユニットから出力信号が出力される。
【００３４】
このＰＬＣ１４０の出力ユニットからモータコントローラ１４１に回転を指示する信号が供給され、モータコントローラ１４１の制御に基づいてモータ１４２が駆動され、回転台１０１ａが回転する。また出力ユニットから電磁弁１４３ａ，１４３ｂそれぞれにも開閉を指示する信号が供給されており、スプレーガンのジョイント部１１０ａ，１１０ｂへのエアの供給、供給停止がＰＬＣ１４０により制御されている。
【００３５】
また、モータコントローラ１４１には回転数を定める設定部が備えられており、この設定部により回転数が設定されると、その回転数でモータが回転する。このモータコントローラ１４１とＰＬＣ１４０とが本発明にいう回転制御部に当たり、また前述した圧力調整器１２１ａ〜１２１ｅとスプレーガンに対応する電磁弁１４３ａ，１４３ｂそれぞれとＰＬＣ１４０とが噴霧制御部に当たる。
【００３６】
図３はＰＬＣ１４０の演算部にあるプログラムにしたがって行なわれる塗装シーケンスのタイミングチャートである。図３（ａ）は図２に示したＰＬＣ１４０の出力ユニットからモータコントローラ１４１へ供給される信号Ｓ１の波形を示しており，図３（ｂ）はＰＬＣ１４０から電磁弁１４３ａに供給される信号Ｓ２の波形を示しており，図３（ｃ）はＰＬＣ１４０から電磁弁１４３ｂに供給される信号Ｓ３の波形をそれぞれ示している。
【００３７】
図３のタイミングチャートに示したシーケンスが作動する前にまず電源が投入され、ＰＬＣ１４０他のブロックに電源が供給され、それぞれのブロックがスタンバイ状態になる。ここでプログラムスイッチ１２３ａがいずれかに倒された後、スタートスイッチ１２３ｂが押されると、図３のタイミングチャートどうりの塗装シーケンスが実行される。
【００３８】
まずＰＬＣ１４０からモータコントローラ１４１に信号Ｓ１が供給される。そうするとモータコントローラ１４１はこの信号Ｓ１を受けてモータ１４２を回転させ、回転台１０１ａを回転させるとともにその回転を停止させている。この信号Ｓ１の波形を見ると、回転台１０１ａが時刻ｔ０から除々にその回転数を上げて時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、所定の回転数で回転し、時刻ｔ２から除々に回転数を下げて時刻ｔ３に回転停止を迎えたことが示されている。
【００３９】
モータ１４２とともに回転台１０１ａが所定の回転数で回転しているとき（時刻ｔ１，時刻ｔ２の間）に電磁弁１４３ａ，１４３ｂそれぞれに信号Ｓ２、Ｓ３が供給されて断続的に噴霧が行なわれている。信号Ｓ２、Ｓ３の信号のパルス状の部分が噴霧塗装が行なわれていることを示している。つまり、パルス状の信号がＰＬＣ１４０から電磁弁１４３ａに供給されると、パルス状の信号の部分だけ電磁弁が開かれてエアがスプレーガンに供給される。電磁弁１４３ｂについても同様である。そうすると塗料タンク１３０から供給されている塗料とエアとが混合されてスプレーガン１０８ａ，１０８ｂのエアキャップ部１０９ａ，１０９ｂからそれぞれ塗料が噴霧される。図３（ｂ）、図３（ｃ）ともパルス状の信号が複数断続的に供給されているので、断続的に電磁弁１４３ａ，１４３ｂが開かれて噴霧塗装が断続的に行なわれる。このパルス状の信号の幅、回数はＰＬＣで任意に設定することができる。
【００４０】
この実施形態では希釈された塗料と口径２ｍｍφのフレキシブルホースを使用して全圧と静圧との差を小さくして初期ドバの発生を抑制しており、スプレーガンを定位置に固定して回転する被塗装物に対して断続的に噴霧が行なわれて多層塗りが行なわれる。したがって、塗膜の厚さを均一にした高品質な塗装を行なうことができる。また、オーバスプレーを行なったとしてもいままでに比べてオーバスプレーの時間が短縮され、塗料の無駄がなくなるという効果もある。そうするとランニングコストが抑制され、この塗装装置を使用する側にとっては管理コストを抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では略円筒形状の被塗装物に２つのガンを使用して塗装を行っているが、被塗装物の大きさが小さければスプレーガンは１つであっても良い。この実施形態では被塗装物が高さを持っているので、２つのスプレーガン１０８ａ，１０８ｂを使用して、その円筒物の上方と下方とを塗装している。もし被塗装物の上端部に折曲部がある場合などにおいてもこのように二つスプレーガンを使用することが有効である。このときには支柱に固定されたスプレーガンの被塗装物に対する角度および距離を変えて、断続的に噴霧を行なって折曲部にも塗膜の厚みの揃った塗装を行なうことができる。
【００４２】
以上説明したように本発明の塗装装置によれば、希釈された、ホース内を滑らかに流れる塗料と、２ｍｍφの径のフレキシブルホースを使用して初期ドバを抑制しているので、断続的な噴霧を行なったとしても高い品質で塗装を行なうことができる。また、スプレーガンを移動させずに噴霧角度を圧力調整器で調整することができるので、どのような形状の被塗装物であっても安定した噴霧を行なうことができる。さらに初期ドバが抑制されているので、無駄な塗料を使用することがなく、塗料タンクが小型であっても多数の被塗装物に塗装を行なうことができ、ランニングコストの低減を図ることができる。またオーバスプレーが抑制された分、塗料ミストの発生も抑制され、特許文献１で提案されているような塗料ミストの排気設備が必要なくなるという効果もある。
【００４３】
また、塗料タンクが小型になるとともにフレキシブルホースを使用しているので、装置の配置に制約があまりなく、またスプレーガンの空気キャップに供給するエアの圧力を圧力調整器で調整することにより塗料の噴霧角度を任意に設定することができるので、形状の異なる被塗装物に種々対応することができる。さらに、スプレーガンを移動させる必要がないので、スプレーガンを移動させるための駆動装置が必要なくなり、塗料タンクも小型にすることができるので設備全体をコンパクトにすることができるという効果もある。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のカメラによれば、構造が簡単でコンパクトな塗装装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である塗装装置の外観図である。
【図２】図１の塗装装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の塗装装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００　　塗装装置
１０１　　本体部
１０１ａ　　回転台
１０２ａ　１０２ｂ　　支柱
１０８ａ　１０８ｂ　　スプレーガン
１２０　　制御盤
１３０　　塗料タンク
１４０　　ＰＬＣ
１４１　　モータコントローラ
１４２　　モータ
１４３ａ　１４３ｂ　　電磁弁

Claims

被塗装物を着脱自在に装着して回転する回転台と、
前記回転台上に装着され、回転する被塗装物に向けて塗料を定位置から断続的に噴霧するスプレーガンとを備えたことを特徴とする塗装装置。
塗料を圧送する圧送部と、該圧送部から圧送された塗料を前記スプレーガンに供給するフレキシブルチューブとを備えたことを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
前記回転台を回転数自在に回転させる回転制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
前記スプレーガンの断続噴霧の噴霧時間、噴霧休止時間、噴霧回数のうちの少なくとも１つを制御する噴霧制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
被塗装物を着脱自在に装着して回転する回転台と、
前記回転台上に装着され、回転する被塗装物に向けて、塗料を相互に異なる複数の定位置からそれぞれ断続的に噴霧する複数のスプレーガンとを備えたことを特徴とする塗装装置。