JP2005013884A - スピンドル自動塗装方法及び塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小さい被塗装物を、生産性良く塗装を行う方法としてスピンドル塗装が優れているが、円周上に並べられた多数の被塗装物の塗装面を同じ条件で配置する必要がある。しかし被塗装物が平板上に置かれた複数の被塗装物を回転円周上に並べると塗装面への吹付け角度が変わり不均一な膜厚となってしまうため、これを改善する。
【解決手段】１つの方法として塗着が多くなる被塗装物側に対して、前方に位置する被塗装物で遮蔽するように被塗装物の間隔を狭く配置してスピンドル塗装を行う。平板上に置かれた被塗装物に対しては平板上のワークピッチより、隣合う平板上のワークピッチを狭くする。
他の方法として、噴霧塗装域で直線移動する領域の回転装置を設けて周回させ、噴霧角度の影響を受けないようにスピンドル塗装する。これらによってスピンドル塗装の効果を維持し、塗膜の均一性、塗装品質を向上させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
携帯電話、カメラ等比較的小さい被塗装物を多量に塗装する場合に、回転するテーブルに円周状に被塗装物を配置して塗装するスピンドル塗装に関する。特に配置したスプレーガンに対して、被塗装物によって塗装面が異なる角度で塗装され、膜厚が異なる場合にこれを改善する塗装方法とその装置にかかる技術である。
【０００２】
【従来の技術】
スピンドル塗装は、円周上に並べられた被塗装物を回転させている間にスプレーガンを噴霧し、次々と塗装噴霧領域に入ってくる被塗装物を塗装する方法として生産性が非常に高く、多方面で使用されている。塗装の方法及び条件は、被塗装物の形状や求められる塗膜品質、塗料等によって選択されるが、一般には回転テーブルの周囲に配置した被塗装物ホルダーに被塗装物を載置し、回転軸に対して偏心させ、スプレーガンに向かってくる方向に噴霧する工程と、回転を逆にして同様に噴霧する工程によって塗装し、被塗装物の左右側面を均一に塗装する方法が採られる。
【０００３】
回転方向を変えて行う方法は、回転の方向によって塗料の付き方が異なるため必要で、平板状で均一な膜厚がそれほど要求されない場合を除き、通常はスピンドル塗装として殆どが用いられる手段となっている。
【０００４】
また円周状に配置され、接線と平行に載置される被塗装物は、凹凸面があった場合被塗装物の側面である右側と左側とではスプレーガン１１に噴霧される被塗面に角度が異なる状態となる。すなわち図２に例示するように被塗装物１０の塗面のうち、Ａ面が塗装される時の角度Ｘと、Ｂ面が塗装される角度Ｙは、幅を持った被塗装物１１が回転するテーブル上に固定されたまま回転するため、それぞれ異なってしまう。
【０００５】
スプレー塗装において被塗装物の塗装面に対する塗着効率、すなわち塗膜厚は塗面までの吹付け距離、塗面が通過する速度言い換えれば塗装時間、そして塗面との角度によって影響される。図２の例では、吹付け距離、塗装時間は殆ど差が無く、吹付け角度が大きく異なるため塗膜の厚さに差が出る結果となる。もちろん塗面に直角の方が塗着の効率は良く、Ａ面の方が厚く、Ｂは噴霧塗料粒子の逃げが多くなって薄い膜厚になってしまう。
【０００６】
次の工程で点線で示されるように逆回転して塗装した場合は、Ｂ’が厚くＡ’が薄く塗装されることになる。したがってこの様な被塗装物の場合、内側の側面が薄くなり均一性に欠ける塗装仕上がりとなってしまう。尚吹き付け角度の違いは回転円周上に平行な面に対しても同様の塗着量の差が生じるが、逆回転による塗装を行うために結果としては均一な膜厚となるため、前記のように被塗装物の立面すなわち側面の膜厚が問題となる。
【０００７】
また被塗装物がより小さい場合や、次工程の都合等により被塗装物を一つの平板に複数配置して、この平板を回転テーブル上に円周状に載置して塗装しなければならないことも多くある。この場合図６に示すようにホルダー６上に載置された被塗装物３，４があった場合、前述と同様それぞれの被塗装物の左右側面で膜厚が異なることになる。
【０００８】
塗膜厚の異なりによる不均一性は、塗面光沢、色等の塗装品質の違いとなる他、塗装面に対して二次加工を行う場合に加工不良を生ずる原因になるなど、多くの問題を生む原因となる。
円周状に置かれた被塗装物がスプレーガンに対して同じ角度で塗装されるようにすれば、この様な問題は改善されるが、そのためには回転テーブルを大きくする必要があり、設備的に限度があり実際には採用しがたく、実用化には至っていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
スピンドル塗装に於いて生産性を維持したまま、被塗装物の形状による前述のネック技術を改善し、各塗装面に於いて均一な膜厚を形成するための塗装方法を提供し、実施に好適な装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明は、多数の被塗装物が周回を繰り返す間に被塗装物が向かってくる方向にスプレーガンで噴霧塗装を行うスピンドル塗装において、周上を順次塗装位置に進入してくる被塗装物の回転位置により塗装面の角度が変化し、塗膜厚が異なるような場合、向かってくる被塗装物の塗装される立面（側面）の角度が大きい前方が、同じく角度が小さくなる後方によって、部分的に遮蔽される配置として回転させ、塗装するようにしたものである。
【００１１】
部分的に遮蔽される配置の方法としての１つは、複数の被塗装物を平面上に載置したホルダーを円周上に多数配置した場合に、隣合うホルダーに載置されて互いに隣合う被塗装物の間隔を、同じ平面上の隣合う被塗装物の間隔よりも狭くした。これにより、後方のホルダーの前方に載置された被塗装物は、前方の被塗装物の後方に配置された被塗装物との距離が狭いため、スプレーガンからの噴霧が部分的に遮蔽され、塗着のチャンスが減少し膜厚が制限される。
【００１２】
また別の方法は、ホルダーの平面部を回転する円周上に外側に向け、配置する際にホルダーの後部位置が前部に対し、回転の中心より離れた位置に設定されるようわずかに角度をつけて配置することで後方に続くホルダーの前方部分が噴霧流を避ける状態となり、前記同様塗着のチャンスが減少する。
【００１３】
本発明は更に別の手段として、多数の被塗装物を周回させる被塗装物のホルダー回転させる装置の一部に、塗装域を通過する間、スプレーガンに対する被塗装物の対峙角度が変わらない直線移動区間を設けたものである。塗装装置として、その回転装置を正逆両回転する一対の回転装置を設け、これらの両回転装置の前記直線移動区間に進行方向の向かい側より一定の角度で噴霧するスプレーガンをそれぞれ配置し、塗装するよう構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明が提案する発明を図面により説明する。スピンドル塗装の一例として示した図１は、スプレーガン２によって塗装される被塗装物３，４が回転するテーブル５上に円周状に配置されているホルダー６に、それぞれ２個ずつ取り付けられている。ホルダー６は平板状で、前記テーブル５の同心円上にその接線と平行に取り付けられ、必要に応じて着脱自在になっている。本例では八個のホルダー６が取り付けられた例となっている。
【００１５】
スプレーガンの設置位置と噴霧軸の方向は、回転の中心から平行に離れ偏心した位置に設置され、被塗装物を斜めの方向から塗装する位置関係になっている。更に被塗装物の上下面の塗装が必要な場合は、前述したようにスプレーガンを上下に角度を持たせた状態で噴霧することになるが、本発明の主旨からは直接関係無く、必要により採用される。
【００１６】
図１は、左回転で被塗装物が回転しており、スプレーガンは回転軸より左に配置され被塗装物の向かって右側面３Ａ，４Ａ及び正面を塗装する。左図では塗装面４Ａが塗装される位置を示し、右図は回転により塗装面３Ａが塗装される位置になった状態を示している。左側面の塗装は、図示されていないが右回転で被塗装物を回転させ、スプレーガンは回転軸より右に配置されて被塗装物の向かって左側を塗装することになる。一つの被塗装物に対してはそれぞれの位置で何回転かする間に塗装がなされ、塗膜の仕上がりが完成する。塗膜の厚さは塗装時間、塗料の噴出量、塗装距離等によって決定され、通常テスト塗装によって最適な塗装条件が設定される。
【００１７】
本発明の重要な点はホルダーと被塗装物の配置にある。すなわち平板状に取り付けられた被塗装物のうち先に塗装領域に入る被塗装物の前方塗装面３Ａは、噴霧軸に対する角度が大きく塗着効果が高い。これに対し同じホルダー上で後から塗装域に入る被塗装物の前方塗装面４Ａは、噴霧軸に対する角度が小さく塗着効果が低い。したがって通常被塗装物が互いに干渉しないように配置されていれば、そのまま塗着効果の差になって膜厚のバランスが崩れた塗装となる。
【００１８】
本発明の方法は、同じホルダー上で先に塗装される塗装面が塗装領域に入る段階で、前のホルダーに取り付けられた後の被塗装物が塗装域に残るように間隔を詰め、前記塗装面の実質的塗装時間又は噴霧粒子を受ける割合を減少させることによって塗着する膜厚を減少させ、全体としてそれぞれの被塗装物に均一の膜厚を得るようにしたものである。すなわち同じホルダー上に２つの被塗装物が載置された場合、図１に示すように同じホルダー上の被塗装物の間隔Ｐ１よりも、隣合うホルダー上の被塗装物の間隔Ｐ２を狭く配置してスピンドル塗装を行うことによって、均一な膜厚の塗装面が得られることになる。
【００１９】
本願発明の出願人は、図６の被塗装物の例で、同じホルダー上の被塗装物の間隔を３２ｍｍに固定し、隣り合う被塗装物の間隔Ｘを図３に示すように変化させて塗装し、被塗装物３と４の膜厚の変化を確認した結果、図４のグラフで示した塗膜厚の差が確認された。このグラフから見ると、同じ間隔では依然として前方の膜厚が多いが、同じホルダー上の被塗装物３と４の間隔より、隣合うホルダー上の被塗装物の間隔Ｘが３０ｍｍ付近でほぼ均一な膜厚になっている。更に短くした場合は、逆に前方の被塗装物３の膜厚が薄くなっている。
【００２０】
被塗装物間隔による塗膜厚の変化の程度は、被塗装物の形状等を含めた種々の条件、スプレーガンによる噴霧パターンの幅等によって遮蔽される影響が異なることから、どれだけ狭くするかはテスト結果によって選択されることになる。
【００２１】
更に別の実施例として図５を提案している。すなわち被塗装物を載置するホルダーは、円周上に配置され、かつ回転方向に対して前方が回転の中心側に、後方が回転の外側に向けて距離Ｘ１が距離Ｘ２より小さくなるように角度を付けて配置している。したがって噴霧されるスプレーガン１１に向かって進入する被塗装物３は、前方が前のホルダー６に載置された被塗装物４もしくはホルダー６そのものに隠れるように内側に引っ込んでいるため十分な噴霧を受けない状態で塗装される。
【００２２】
この様にした場合は、ホルダーの傾斜する度合いにより塗着される膜厚は変化し、塗装面に対する吹付け角度が大きいために、塗着される量が多い前方が、その前に配置された被塗装物もしくはホルダーによって逆に調整されることになり全体として均一な塗膜厚さが得られることになる。
【００２３】
次に本発明が提案する第２の発明は、図７に示すようにスプレーガンに対峙する被塗装物が少なくとも塗装域を通過する間、直線移動をするように回転させたスピンドル塗装装置であり、被塗装物２０のホルダー２１は二つの回転盤２２，２３を結んで回転するチェーン状の回転手段２４に取り付けられ、直線移動部をもった長円形上を移動しながら回転を繰り返す。回転盤２２，２３は一つの駆動装置により同期回転させても、前記回転手段２４を駆動伝達要素として兼用しても良く、周知の駆動機構によって構成される。スプレーガン２５は直線部分２４において噴霧される位置に配置され、通常は進行方向に対して角度をもって設置される。
【００２４】
被塗装物２０に対しては、上下方向に対し、スプレーガン２５を下向き設定して下方に移動させ、被塗装物２０の上面を含めて塗装し、上向きに設定して上方に移動させ、被塗装物２０の下面を含めて塗装する構成としている。これらのスプレーガン駆動方法は塗装ロボットによる駆動制御で行われ、一般的なロボット塗装として用いられている方法である。
【００２５】
本実施例では前記一対の回転盤と回転手段からなる回転装置を、正逆回転可能もしくは併設し、両回転装置において回転を繰り返す間に被塗装物を塗装を行う。これにより被塗装物は回転しながらスプレー領域を何度か通過する間に必要な膜厚を形成し塗装が完了する。スプレー領域を通過する間スプレーガンに対しては同じ角度で移動するため、塗面の位置による条件は同じに保たれ、膜厚の変化は無く均一な仕上げが得られる。しかも生産性の高いスピンドル塗装の利点はそのままで、多量の被塗装物を効率よく塗装することが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、回転を繰り返す間に順次、被塗装物への塗装を行うスピンドル塗装の一般的な高生産性塗装を行いながら、被塗装物によってバラツキが生じていた塗膜厚の均一化を可能にして、実施可能な被塗装物の制限が緩和され、より多くの被塗装物にスピンドル塗装の対象が広がり、高生産化を図ることが可能になる。特に次工程の都合により、被塗装物を同じ平板上のホルダーに載置しなければならなく、塗装条件が異なっていた被塗装物に対しても塗装品質の安定を可能にし、不良率の減少に結びつけることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する場合の被塗装物の配置を示す説明図である。
【図２】被塗装物の配置もしくは形状によって塗膜厚が異なる原因を示す説明図。
【図３】被塗装物の間隔による塗膜厚さの確認テストを実施した時の配置図。
【図４】被塗装物間隔によって変化する塗膜厚差を示すグラフ図。
【図５】他の実施例として回転装置のホルダーに載置した被塗装物の配置図。
【図６】平板上に載置された複数の被塗装物の配置例を示す平面図。
【図７】本発明が提案する第二の発明の実施例。
【符号の説明】
２ スプレーガン
３ 前方の被塗装物
４ 後方の被塗装物
６ ホルダー
１０ 被塗装物
１１ スプレーガン
２０ 被塗装物
２１ ホルダー
２２，２３ 回転装置
２５ スプレーガン

Claims (4)

1. 多数の被塗装物が周回を繰り返す間に一定方向よりスプレーガンで噴霧塗装を行うスピンドル塗装において、周上を順次塗装位置に進入してくる被塗装物の回転位置により塗装面の角度が変化する場合、塗装される立面の角度が大きい前方が、塗面角度が小さい後方によって、部分的に遮蔽される配置として回転させ、塗装するようにしたことを特徴とするスピンドル自動塗装方法
2. 複数の被塗装物を平面上に載置したホルダーを円周上に多数配置した場合に、隣合うホルダーに載置されて互いに隣合う被塗装物の間隔を、同じ平面上の隣合う被塗装物の間隔よりも狭くして部分的に遮蔽される配置とした請求項１記載のスピンドル自動塗装方法。
3. ホルダーの平面部が、回転する円周上に外側に向け、わずかに角度を付けて取り付けられ、かつホルダーの後部位置が前部に対し、回転の中心より離れた位置に設定された配置とした請求項１記載のスピンドル自動塗装方法。
4. 多数の被塗装物を周回させる被塗装物のホルダー回転装置の一部に塗装域を通過する間、スプレーガンに対する被塗装物の対峙角度が変わらない直線移動区間を設け、その回転装置を正逆両回転する一対の回転装置とし、これらの両回転装置の前記直線移動区間に進行方向の向かい側より一定の角度で噴霧するスプレーガンをそれぞれ配置してなるスピンドル自動塗装装置。

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