JP2009072705A

JP2009072705A - 塗装装置

Info

Publication number: JP2009072705A
Application number: JP2007244500A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Shoji; 正明庄司
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-04-09

Abstract

【課題】修理や調整を容易にできる塗装装置を提供すること。
【解決手段】塗装装置は、ボディ部１０と、このボディ部１０に着脱可能なヘッド部２０と、ボディ部１０およびヘッド部２０を連結する連結リング５０と、を備え、ボディ部１０には、電力を昇圧して出力するカスケード４１と、光信号、エア、および塗料が流通する複数のチューブ１３および通路４３５と、が設けられ、ヘッド部２０には、回転霧化頭と、カスケード４１から出力される電力を伝送する電力伝送路２６と、通路２０２と、が設けられる。ボディ部１０の接続面には、カスケード４１の少なくとも一部が突出するとともに、通路４３５の第３ポート４３３が露出し、ヘッド部２０の接続面には、電力伝送路が接続されかつカスケード４１の突出した部分が挿入されるカスケード挿入部２４が形成されるとともに、第３ポート４３３に接続される第４ポート２０１が露出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、塗装装置に関する。詳しくは、回転霧化頭の先端から液体塗料を噴霧して静電塗装を行う回転霧化式塗装装置に関する。

従来より、自動車のボディなどを塗装する塗装装置として、例えば回転霧化式塗装装置が知られている。この回転霧化式塗装装置は、回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で、回転霧化頭に導電性塗料（液体塗料）を供給する。これにより、液体塗料を帯電させて霧化し、回転霧化頭の先端縁から噴霧して、静電塗装を行う。

以上の塗装装置は、例えば、ロボットアームの先端に取り付けられ、回転霧化頭と、この回転霧化頭を回転させる駆動機構と、これらを収容するハウジングと、を備える。
特開２００６―１６７５１８号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、塗装装置の全体が一体化しており、そのため、塗装装置を修理したり調整したりする際には、塗装装置の全体をロボットアームから取り外す必要がある。そのため、塗装装置の修理や調整に時間がかかる場合があった。

本発明は、修理や調整を容易にできる塗装装置を提供することを目的とする。

本発明の塗装装置（例えば、後述の塗装装置１）は、回転霧化頭（例えば、後述の回転霧化頭２１）に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で当該回転霧化頭に液体塗料を供給することで、液体塗料を帯電させて霧化し、静電塗装を行う塗装装置であって、ボディ部（例えば、後述のボディ部１０）と、当該ボディ部に着脱可能なヘッド部（例えば、後述のヘッド部２０）と、前記ボディ部および前記ヘッド部を連結する連結手段（例えば、後述の連結リング５０）と、を備え、前記ボディ部には、電力を昇圧して出力するカスケード（例えば、後述のカスケード４１）と、前記回転霧化頭の回転数を表す光信号、エア、および塗料のうち少なくとも１つが流通する複数の第１流路（例えば、後述のチューブ１３および通路４３５）と、が設けられ、前記ヘッド部には、前記回転霧化頭と、前記カスケードから出力される電力を伝送する電力伝送路（例えば後述の電力伝送路２６）と、第２流路（例えば、後述の通路２０２）と、が設けられ、前記ボディ部の接続面には、前記カスケードの少なくとも一部が突出するとともに、前記第１流路の端面（例えば、後述の第３ポート４３３）が露出し、前記ヘッド部の接続面には、前記電力伝送路が接続されかつ前記カスケードの突出した部分が挿入される挿入部（例えば、後述のカスケード挿入部２４）が形成されるとともに、前記第１流路の端面に接続される前記第２流路の端面（例えば、後述の第４ポート２０１）が露出することを特徴とする。

この発明によれば、ボディ部とヘッド部とを互いに接近させて、連結手段により、これらボディ部とヘッド部とを固定する。これにより、カスケードの突出した部分を挿入部に挿入して、カスケードを電力伝送路に接続するとともに、第１流路の端面を第２流路の端面に接続する。よって、カスケードから出力される電力を、電力伝送路を介して伝送でき、また、第１流路に流通する光信号、エア、塗料を第２流路に流通させたり、第２流路に流通する光信号、エア、塗料を第１流路に流通させたりできる。
このように、塗装装置をボディ部とヘッド部とに２分割したので、ロボットアームに塗装装置を取り付けても、塗装装置の修理や調整の際に、ロボットアームから塗装装置の全体を取り外す必要はなく、ヘッド部のみを取り外すことができ、塗装装置の修理や調整が容易になる。

本発明によれば、ボディ部とヘッド部とを互いに接近させて、連結手段により、これらボディ部とヘッド部とを固定する。これにより、カスケードの突出した部分を挿入部に挿入して、カスケードを電力伝送路に接続するとともに、第１流路の端面を第２流路の端面に接続する。よって、カスケードから出力される電力を、電力伝送路を介して伝送でき、また、第１流路に流通する光信号、エア、塗料を第２流路に流通させたり、第２流路に流通する光信号、エア、塗料を第１流路に流通させたりできる。このように、塗装装置をボディ部とヘッド部とに２分割したので、ロボットアームに塗装装置を取り付けても、ロボットアームから塗装装置の全体を取り外す必要はなく、ヘッド部のみを取り外すことができ、塗装装置の修理や調整が容易になる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る塗装装置１の動作を示す斜視図である。図２は、塗装装置１の側面図である。
塗装装置１は、自動車のボディ２を静電塗装するものであり、ロボットアーム３の先端に取り付けられた円柱状のボディ部１０と、このボディ部１０の先端に着脱可能に設けられたヘッド部２０と、ボディ部１０とヘッド部２０とを連結する連結手段としての連結リング５０と、を備える。

図３は、塗装装置１の部分拡大断面図である。
ボディ部１０は、複数の第１流路としてのチューブ１３が接続された長尺状のボディ部本体１１と、このボディ部本体１１の中央部分の外周面を覆うカバー部１２と、を備える。

ボディ部本体１１は、基部３０と、この基部３０に取り付けられてカスケード４１が収容されたカスケード収容部４０と、を備える。

基部３０は、円盤状の底部３１と、この底部３１の外周縁に立設された壁部３２と、を備える。壁部３２の外周面には、ねじ部３３が設けられ、このねじ部３３には、円筒状のホルダ３４が螺合している。このホルダ３４の先端側の内側には、全周に亘って凹部３５が形成されている。

カスケード収容部４０は、長尺状であり、基端側と先端側に鍔状の基端フランジ部４２および先端フランジ部４３が形成されている。

カスケード収容部４０には、基端面から先端面に至る貫通孔４４が形成されており、カスケード４１は、この貫通孔４４に収容されている。具体的には、カスケード４１は、カスケード４１の外周面の大部分と貫通孔４４の内壁面との間に間隙が生じるように収容されている。

カスケード４１には、基部３０を貫通して延びる低電圧ケーブル４５が接続されており、この低電圧ケーブル４５を介して供給される電力を昇圧して出力する。このカスケード４１の先端側は、先端フランジ部４３の先端面の略中央から軸方向に沿って突出しており、このカスケード４１の先端には、カスケードカバー４６が取り付けられている。

カスケード収容部４０の外周面には、第１ポート４０１が設けられ、この第１ポート４０１には、継手４０２を介して上述のチューブ１３が接続される。

基端フランジ部４２は、基部３０の開放面を塞いだ状態で、基部３０に固定されている。この基端フランジ部４２には、上述のチューブ１３が挿通される複数のチューブ挿通孔４２１が形成されている。

先端フランジ部４３の基端面には、複数の第２ポート４３１が円環状に配列されて設けられる。これら第２ポート４３１には、それぞれ、継手４３２を介して、上述のチューブ１３が接続される。
また、先端フランジ部４３の外周面には、全周に亘って突起４３４が形成されている。

図４は、先端フランジ部４３の正面図である。
先端フランジ部４３の先端面には、第１流路の端面としての第３ポート４３３が円環状に配列されて設けられる。これら第３ポート４３３は、先端フランジ部４３の先端面に面一で露出して設けられ、第１流路としての通路４３５を通して、第２ポート４３１および第１ポート４０１のそれぞれに連通する。
なお、図３に示す第２ポート４３１は、カスケード４１が収容された貫通孔４４に連通し、残る第２ポートは、図示しないが、第３ポート４３３に連通する。
また、先端フランジ部４３の先端面の外周側には、位置決めピン４３６が突出して設けられている。

図３に戻って、連結リング５０は、円筒状であり、連結リング５０の基端側の内周面には、全周に亘って突起５１が形成されている。また、連結リング５０の先端側の内周面には、ねじ部５２が形成されている。
連結リング５０の突起５１が先端フランジ部４３の突起４３５に係止することで、連結リング５０の先端側への移動が規制されるとともに、回転自在に保持される。

複数のチューブ１３は、透過性を有しており、図示しない光供給源、圧縮エア供給源、および塗料供給源から、ロボットアーム３のフランジ面を通り、基部３０の内部まで延びている。これらのチューブ１３は、さらに、カスケード収容部４０のチューブ挿通孔４２１に挿通されて、カスケード収容部４０の外周面上に沿って延びて、第２ポート４３１や第１ポート４０１に接続される。

光供給源から供給される光信号、圧縮エア供給源から供給されたエア、および塗料供給源から供給される液体塗料は、これらチューブ１３を流通して、第２ポート４３１に到達し、その後、通路４３５を通って、第４ポート２０１に到達する。
なお、図示しないが、光供給源から延びるチューブ１３には、光ファイバが収容されており、この光ファイバを通して、光信号が伝達される。

カバー部１２は、円筒形状であり、ボディ部本体１１に沿って２分割可能となっている。具体的には、カバー部１２は、半円筒形状の２つのカバー片１２Ａ、１２Ｂで構成される。
これらカバー片１２Ａ、１２Ｂの先端縁は、連結リング５０の内周面とボディ部本体１１の先端フランジ部４３の外周面との間に挿入されている。また、これらカバー片１２Ａ、１２Ｂの基端縁は、ボディ部本体１１のホルダ３４の先端側の凹部３５に嵌合している。

ヘッド部２０は、先端部分が屈曲した略くの字形状であり、図示しないエアモータと、このエアモータにより回転駆動される回転霧化頭２１と、回転霧化頭２１に塗料を供給する図示しない塗料供給部と、回転霧化頭２１を囲繞するエアキャップ２２と、が設けられている（図２参照）。
ヘッド部２０の基端側の外周面には、ねじ部２３が形成されており、このヘッド部２０のねじ部２３には、連結リング５０のねじ部５２が螺合している。

ヘッド部２０の基端面には、ボディ部１０の先端フランジ部４３に設けられた第３ポート４３３に対応する位置に、それぞれ、第２流路の端面としての第４ポート２０１が配列されている。これら第４ポート２０１は、ヘッド部２０の基端面に面一で露出して設けられ、第２流路としての通路２０２を通して、上述の塗料供給部、エアモータ、回転霧化頭２１、およびエアキャップ２２に連通する。

これにより、第４ポート２０１に到達した光信号、エア、および液体塗料は、これら通路２０２を流通して、塗料供給部、エアモータ、回転霧化頭２１、およびエアキャップ２２に供給されることになる。また、塗料供給部、エアモータ、回転霧化頭２１、およびエアキャップ２２から出力されて通路２０２を流通する光信号、エア、および液体塗料は、第４ポート２０１に到達し、通路４３５およびチューブ１３に流通することになる。

さらに、ヘッド部２０の基端面には、第４ポート２０１のそれぞれを囲む複数のＯリング２０４が装着されている。

塗料供給部には、塗料が流通する通路とエアが流通する通路とが接続される。この塗料供給部には、塗料が流通する通路を開閉する塗料弁が設けられており、この塗料弁は、エアの圧力により開閉される。

エアモータには、エアが流通する通路が接続されており、このエアモータにエアを供給することにより、回転霧化頭２１を高速回転させることができる。さらに、このエアモータには、光信号が伝達される光ファイバが接続されており、この光ファイバを通して、エアモータの回転数が光信号として出力される。
エアキャップ２２には、エアが流通する通路が接続されており、このエアキャップ２２に供給するエア流量を変化させることで、エアキャップ２２から噴射するエアの流量が変化し、塗装範囲を調整する。

ヘッド部２０の基端面には、カスケード４１の先端側が挿入される挿入部としてのカスケード挿入部２４と、位置決めピン４３６が挿入される位置決めピン挿入穴２０３が形成されている。
カスケード挿入部２４の底面には、電力伝送路２６の接続端子２５が設けられており、この接続端子２５は、回転霧化頭２１に電気的に接続されている。この電力伝送路２６により、カスケードから出力された電力は、回転霧化頭２１に伝送される。

塗装装置１の動作について説明する。
まず、エア供給源からエアモータにエアを供給して、回転霧化頭２１を高速で回転させる。さらに、カスケード４１により低電圧電源からの電流を昇圧して、回転霧化頭２１に高電圧の電流を印加する。

そして、塗料供給部にエアを供給して塗料弁を開放し、この塗料供給部から回転霧化頭２１の内周面に塗料が吐出され、この塗料は、高電圧が印加されて帯電し、回転霧化頭２１の遠心力によって霧化状態となり、回転霧化頭２１からワークに向かって噴霧される。これにより、静電塗装が行われる。

次に、塗装装置１のボディ部１０とヘッド部２０とを接続する手順について、図５を参照しながら説明する。
まず、ボディ部１０とヘッド部２０とを互いに接近させて、カスケード４１の突出した部分をカスケード挿入部２４に挿入するとともに、位置決めピン４３６を位置決めピン挿入穴２０３に挿入する。これにより、これらボディ部１０とヘッド部２０との相対位置が位置決めされる。

その後、連結リング５０を回転させることにより、連結リング５０のねじ部５２をヘッド部２０のねじ部２３に螺合する。
すると、ヘッド部２０の基端面とボディ部１０の先端面とが当接し、第３ポート４３３は第４ポート２０１に接続される。このとき、ヘッド部２０の基端面に取り付けられたＯリング２０４がボディ部１０の先端面に密着し、第３ポート４３３と第４ポート２０１との間の気密性が保持される。
また、同時に、カスケード挿入部２４に挿入されたカスケード４１の先端面は、カスケード挿入部２４の接続端子２５に接続される。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）ボディ部１０とヘッド部２０とを互いに接近させて、連結リング５０により、これらボディ部１０とヘッド部２０とを固定する。
これにより、カスケード４１の突出した部分をカスケード挿入部２４に挿入して、カスケード４１を電力伝送路の接続端子２５に接続するとともに、第３ポート４３３は第４ポート２０１に接続する。よって、カスケード４１から出力される電力を、電力伝送路を介して伝送できる。また、チューブ１３および通路４３５に流通する光信号、エア、および塗料を、通路２０２に流通させたり、通路２０２に流通する光信号、エア、塗料をチューブ１３および通路４３５に流通させたりできる。
このように、塗装装置１をボディ部１０とヘッド部２０とに２分割したので、ロボットアーム３に塗装装置１を取り付けても、塗装装置１の修理や調整の際に、ロボットアーム３から塗装装置１の全体を取り外す必要はなく、ヘッド部２０のみを取り外すことができ、塗装装置の修理や調整が容易になる。

（２）ヘッド部２０の基端面にＯリング２０４を設けたので、Ｏリング２０４の装着状態を容易に確認でき、第３ポート４３３と第４ポート２０１との間の気密性を容易に保持できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

本発明の一実施形態に係る塗装装置の動作を示す斜視図である。前記実施形態に係る塗装装置の側面図である。前記実施形態に係る塗装装置の部分拡大断面図である。前記実施形態に係る塗装装置の先端フランジ部の正面図である。前記実施形態に係る塗装装置のボディ部とヘッド部とを接続する手順を説明するための斜視図である。

符号の説明

１塗装装置
２１回転霧化頭
１０ボディ部
１３チューブ（第１流路）
２０ヘッド部
２４カスケード挿入部（挿入部）
２６電力伝送路
５０連結リング（連結手段）
４１カスケード
２０１第４ポート（第２流路の端面）
２０２通路（第２流路）
４３３第３ポート（第１流路の端面）
４３５通路（第１流路）

Claims

回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で当該回転霧化頭に液体塗料を供給することで、液体塗料を帯電させて霧化し、静電塗装を行う塗装装置であって、
ボディ部と、当該ボディ部に着脱可能なヘッド部と、前記ボディ部および前記ヘッド部を連結する連結手段と、を備え、
前記ボディ部には、電力を昇圧して出力するカスケードと、前記回転霧化頭の回転数を表す光信号、エア、および塗料のうち少なくとも１つが流通する複数の第１流路と、が設けられ、
前記ヘッド部には、前記回転霧化頭と、前記カスケードから出力される電力を伝送する電力伝送路と、第２流路と、が設けられ、
前記ボディ部の接続面には、前記カスケードの少なくとも一部が突出するとともに、前記第１流路の端面が露出し、
前記ヘッド部の接続面には、前記電力伝送路が接続されかつ前記カスケードの突出した部分が挿入される挿入部が形成されるとともに、前記第１流路の端面に接続される前記第２流路の端面が露出することを特徴とする塗装装置。