JP2009168363A

JP2009168363A - Ｕｖ乾燥装置及びｕｖ乾燥方法

Info

Publication number: JP2009168363A
Application number: JP2008007917A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ichikawa; 昭弘市川
Original assignee: ICHIKAWA KOKEN KK
Current assignee: ICHIKAWA KOKEN KK
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】少ない本数のＵＶランプを有効に活用して、ワーク表面のＵＶ塗料を効果的にムラなく乾燥、硬化することができるＵＶ乾燥装置及びＵＶ乾燥方法を提供する。
【解決手段】本発明のＵＶ乾燥装置１は、入口と出口にシャッター板５７、５９を備え、シャッター板５７、５９を閉塞することで外部と遮蔽されるＵＶ乾燥室３１と、ＵＶ乾燥室３１内に搬入されたワークＷに対して上方から紫外線を照射する上部ＵＶランプ３３と、ＵＶ乾燥室３１内に搬入されたワークＷに対して側方から紫外線を照射する側部ＵＶランプ３５と、ワークＷを保持した状態でＵＶ乾燥室３１に搬入及び搬出される治具ワゴン１７と、治具ワゴン１７の一部に係合することによって治具ワゴン１７と治具ワゴン１７によって保持されたワークＷを所定の回転数、回転させる回転駆動装置３９と、を具備することによって構成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、例えばプラスチック成形品の表面に塗装されたＵＶ塗料に対して紫外線を照射して乾燥、硬化させるＵＶ乾燥装置及びＵＶ乾燥方法に関する。

自動車のヘッドライトの反射鏡等を製造する場合には、所定の形状に成形されたプラスチック成形品のワークの表面に下地材としてＵＶ塗料が塗装され、該ＵＶ塗料に紫外線を照射させて乾燥、硬化させた後、その表面に真空蒸着によってアルミニウム等の金属を付着させることが行われている。
この場合、従来は図３１〜図３３に示すようにワークＷを治具ワゴン１７’にセットし、搬送コンベヤ４１’によってワークＷを搬送方向Ａに連続搬送させた状態で紫外線の照射を行っていた。従って、ワークＷ表面のＵＶ塗料を乾燥、硬化させるために多数基のＵＶランプ３３’、３５’が必要になり、図示のＵＶ乾燥装置１’の場合には上部に３基、側部に４基、計７基の固定式のＵＶランプ３３’、３５’が使用されていた。
また、最近では上記ヘッドライトの形状が複雑化していることに伴って、反射鏡の形状も多岐に及んでいる。そして、反射鏡の大きさや反射面までの深さも車種によってまちまちになってきている。

しかし、ワークを搬送させた状態で紫外線の照射を行うと、ワークに直接、照射されない紫外線の量（照射ロス）が多くなり、ＵＶ塗料の乾燥、硬化を効果的に行うことができなくなって、乾燥ムラや乾燥、硬化が不十分になる乾燥不良を生じさせる。
また、上記照射ロスを補うために従来のように多数本のＵＶランプを使用すると、設備コストや消費電力の増大を招き、ＵＶランプから出る環境汚染物質であるＣＯ_３の量が増大する。
また、ＵＶ塗料の乾燥、硬化は、ワークの形状や大きさあるいは反射面までの深さ等によっても大きく影響されるため、ＵＶランプの取付位置や照射角度を上記ワークの形状や大きさ等によって可変できるＵＶ乾燥装置の開発が望まれている。

本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、少ない本数のＵＶランプを有効に活用して、ワーク表面のＵＶ塗料を効果的にムラなく乾燥、硬化することができるＵＶ乾燥装置及びＵＶ乾燥方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるＵＶ乾燥装置は、入口と出口にシャッター板を備え、該シャッター板を閉塞することで外部と遮蔽されるＵＶ乾燥室と、上記ＵＶ乾燥室の上方に配置され、ＵＶ乾燥室内に搬入されたワークに対して上方から紫外線を照射する上部ＵＶランプと、上記ＵＶ乾燥室の側方に配置され、ＵＶ乾燥室内に搬入されたワークに対して側方から紫外線を照射する側部ＵＶランプと、ワークを保持した状態で上記ＵＶ乾燥室に搬入及び搬出される治具ワゴンと、上記ＵＶ乾燥室内に搬入された治具ワゴンの一部に係合することによって上記治具ワゴンと該治具ワゴンによって保持されたワークを所定の回転数、回転させる回転駆動装置と、を具備していることを特徴とするものである。

また、請求項２によるＵＶ乾燥装置は、請求項１記載のＵＶ乾燥装置において、上記治具ワゴンは、ワークを直接保持する着脱可能な治具フレームと、上記治具フレームを保持するワゴン台と、上記ワゴン台の中心から鉛直方向下方に向けて延びており、下端部に上記回転駆動装置の一部に係合する係合部を備えた回転自在のワゴン台軸と、上記ワゴン台軸を回転自在に支承する軸受と、上記ワゴン台軸と嵌合する嵌合穴と、ガイドレールに転接するガイドローラと、床面上を転がる走行ローラとを備える走行フレームと、を具備していることを特徴とするものである。

また、請求項３によるＵＶ乾燥装置は、請求項２記載のＵＶ乾燥装置において、上記回転駆動装置は、上記係合部と係合する係合受け部を備えた回転ブロックと、上記回転ブロックの中心から鉛直方向下方に向けて延びている回転軸と、上記回転ブロックを上記係合部に上記係合受け部が係合する係合位置と、上記係合を解除する係合解除位置とに昇降移動させる昇降シフタと、上記回転軸を回転駆動する駆動モータと、上記駆動モータの出力軸の回転数を減速して上記回転軸に伝える減速機と、を具備していることを特徴とするものである。

また、請求項４によるＵＶ乾燥装置は、請求項１〜３のいずれかに記載のＵＶ乾燥装置において、上記治具ワゴンは複数台設けられており、上記ＵＶ乾燥室を通る搬送軌道上を循環走行している搬送チェーンに対して上記複数台の治具ワゴンが等間隔に連結されていることを特徴とするものである。

また、請求項５によるＵＶ乾燥装置は、請求項４記載のＵＶ乾燥装置において、上記搬送チェーンには、上記治具ワゴンが上記ＵＶ乾燥室内の所定の回転位置に来た時に搬送チェーンのコマの一部を押圧して搬送チェーンの弛みを取る押圧ストッパが設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項６によるＵＶ乾燥装置は、請求項１〜５のいずれかに記載のＵＶ乾燥装置において、上記上部ＵＶランプは、昇降自在で高さ方向の取付位置と取付角度が調節自在に設けられており、上記側部ＵＶランプは、前後方向及び高さ方向の取付位置と取付角度が調節自在に設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項７によるＵＶ乾燥方法は、ＵＶ塗装が施されたワークを治具ワゴンと共にＵＶ乾燥室内に搬入して所定の回転位置で停止させる治具ワゴン搬入工程と、回転駆動装置の係合受け部を上昇させて、治具ワゴンの係合部に係合させる治具ワゴン係合工程と、回転駆動装置を駆動させて治具ワゴンと該治具ワゴンによって保持されているワークを所定の回転数で回転させながら上方と側方から紫外線を照射させて、ワーク表面のＵＶ塗料を乾燥、硬化させるワーク乾燥工程と、回転駆動装置の係合受け部を下降させて治具ワゴンの係合部との係合を解除する治具ワゴン係合解除工程と、乾燥されたワークを治具ワゴンと共にＵＶ乾燥室内から搬出させる治具ワゴン搬出工程と、を具備していることを特徴とするものである。

そして、上記手段によって以下のような作用が得られる。まず、シャッター板を備えたＵＶ乾燥室を設けたことにより、ワークのＵＶ乾燥室への搬入、搬出と、遮蔽された状態でのワークのＵＶ乾燥が可能になる。また、上部ＵＶランプと側部ＵＶランプの照射方向を異にする２種類のＵＶランプの採用により、複雑な形状のワークに対してもムラのない良好なＵＶ乾燥が可能になる。
また、治具ワゴンの採用によってワークを保持した状態でのＵＶ乾燥室への搬入、搬出が容易に行え、治具ワゴンの一部に係合することによってワークを回転させる回転駆動装置を設けたことにより、ワークを回転させながらのＵＶ乾燥が可能になるため一層のムラのない良好なＵＶ乾燥が可能になる。

また、上記治具ワゴンを着脱可能な治具フレームと、該治具フレームを保持するワゴン台と、係合部を備えたワゴン台軸と、該ワゴン台軸を回転自在に支承する軸受と、上記ワゴン台軸と嵌合する嵌合穴と、ガイドローラと、走行ローラとを備える走行フレームとを具備することによって構成した場合には、ワークを回転自在に支承した状態でのワークのＵＶ乾燥室への搬入、搬出を比較的簡単な構成によって実現することが可能になる。
また、上記回転駆動装置を上記係合部と係合する係合受け部を備えた回転ブロックと、該回転ブロックの下方に延びる回転軸と、上記回転ブロックを昇降移動させる昇降シフタと、上記回転軸を駆動する駆動モータと、該駆動モータに接続される減速機とを具備することによって構成した場合には、係合受け部が係合部に係合していない係合解除位置では治具ワゴンは何ら規制を受けることなく自由に搬入方向あるいは搬出方向に移動することができる。一方、係合受け部が係合部に係合する係合位置では上記治具ワゴンの移動が規制され、治具ワゴンは当該位置で所定の回転数で回転し得るようになる。

また、上記治具ワゴンがＵＶ乾燥室を通る搬送軌道上を循環走行している搬送チェーンに対して等間隔に複数台、連結されている場合には、治具ワゴンのＵＶ乾燥室への搬入、搬出と、ワークに対するＵＶ乾燥を設定したタクト時間に基づいて規則的に順次実行することが可能になる。
また、上記治具ワゴンが回転位置に来た時に搬送チェーンのコマの一部を押圧して搬送チェーンの弛みを取る押圧ストッパを設けた場合には、治具ワゴンが回転位置に来た時の治具ワゴンの揺れや位置ずれが防止されているため係合部と係合受け部との係合が円滑且つ確実に実行されるようになる。

また、上部ＵＶランプを昇降自在とし、高さ方向の取付位置と取付角度を調節自在にし、側部ＵＶランプの前後方向及び高さ方向の取付位置と取付角度を調節自在にした場合には、形状、大きさあるいは反射面までの深さを異にする種々のワークに応じて当該ワークに最適な位置ないし角度にＵＶランプを配置でき、ワークに対するより効果的なＵＶ乾燥が可能になる。
また、上記治具ワゴン搬入工程と、治具ワゴン係合工程と、ワーク乾燥工程と、治具ワゴン係合解除工程と、治具ワゴン搬出工程を備えた本発明のＵＶ乾燥方法によって、多数のワークのＵＶ乾燥を設定したタクト時間に基づいて規則的に順次実行できるようになる。そしてワーク表面のＵＶ塗料がムラなく十分に乾燥、硬化されるようになり、すべてのワークに対して均一に良好なＵＶ乾燥状態が得られるようになる。

本発明のＵＶ乾燥装置及びＵＶ乾燥方法によると、少ない本数のＵＶランプを有効に活用して、ワーク表面のＵＶ塗料を効果的にムラなく乾燥、硬化できるようになる。従って設備コストと消費電力の削減を図ることができ、ＣＯ_３等の環境汚染物質の発生を少なくすることが可能になる。

以下、図示の実施の形態を例にとって、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明のＵＶ乾燥装置をＵＶ塗装・乾燥・蒸着ラインに適用した状態を示す平面図、図２は本発明のＵＶ乾燥装置をワーク乾燥エリアに適用した状態を示す平面図、図３は同上、左側面図、図４は同上、背面図、図５は同上、右側面図、図６はＵＶ乾燥装置の内部構造の詳細を示す正面図、図７は同上、平面図、図８は同上、右側面図、図９は回転駆動装置周辺を拡大して示す正面図、図１０は同上、平面図、図１１は同上、右側面図、図１２は同上、係合受け部周辺を拡大して示す右側面図である。

また、図１３はチェーンレールと押圧ストッパの構造を示す正面図、図１４は同上、平面図、図１５は同上、右側面図、図１６は側部ＵＶランプと床パネルの支持構造を示す正面図、図１７は同上、平面図、図１８は同上、右側面図、図１９は上部ＵＶランプの昇降機構を示す正面図、図２０は同上、平面図、図２１は同上、右側面図、図２２は上部ＵＶランプの支持構造を示す正面図、図２３は同上、平面図、図２４は同上、右側面図、図２５は治具ワゴンを示す正面図、図２６は同上、平面図、図２７は同上、右側面図、図２８は治具フレームとワークを示す正面図、図２９は同上、平面図、図３０は同上、右側面図である。

本発明のＵＶ乾燥装置１は、自動車のヘッドライトの反射鏡を製造する場合において、ワークＷの表面に下地としてＵＶ塗料を施し、該塗装面を乾燥、硬化させた後、その表面に真空蒸着によってアルミニウム等の金属を付着させる図１に示すようなＵＶ塗装・乾燥・蒸着ライン３で一例として使用される。
ＵＶ塗装・乾燥・蒸着ライン３は、ワーク搬入エリア５、ワーク塗装エリア７、ワーク乾燥エリア９、ワーク蒸着エリア１１及びワーク搬出エリア１３の５つのエリアによって構成されている。

ワーク搬入エリア５は所定の形状に成形されたプラスチック成形品によって構成されているワークＷを図２８〜図３０に示すような治具フレーム１５にセットし、エアを吹きかけて除塵した後、次のワーク塗装エリア７に向けてワークＷを搬入するエリアである。
ワーク塗装エリア７はワークＷの表面に下地材としてのＵＶ塗料を塗装するエリアであり、自動塗装ロボット１９と飛散した余剰の塗料を回収するための排気ブロワ２１等が設けられている。

ワーク乾燥エリア９は、ワークＷの表面に塗装されたＵＶ塗料を乾燥、硬化するエリアであり、図１及び図２に示すような逆Ｌ字状の搬送軌道を有するチェーンレール２３上に後述する本発明のＵＶ乾燥装置１とＩＲ乾燥装置２５とが配置されている。
ワーク蒸着エリア１１は塗装面がＵＶ乾燥されたワークＷの表面にアルミニウム等の金属を真空蒸着によって付着させることによって銀鏡面を形成するエリアであり、真空蒸着機２７が設けられている。
また、ワーク搬出エリア１３は銀鏡面が形成されたワークＷをＵＶ塗装・乾燥・蒸着ライン３の外部に搬出するエリアであり、ワーク搬出ベルトコンベヤ２９が設けられている。

本発明のＵＶ乾燥装置１は、ＵＶ乾燥室３１と、上部ＵＶランプ３３と、側部ＵＶランプ３５と、治具ワゴン３７と、回転駆動装置３９とを具備することによって基本的に構成されており、更に図示の実施の形態にあっては上記チェーンレール２３の構成要素である搬送チェーン４１と、該搬送チェーン４１のコマ４３の一部を押圧して搬送チェーン４１の弛みを取る押圧ストッパ４５が設けられている。
また、上述したようにチェーンレール２３によって形成されている搬送軌道上には本発明のＵＶ乾燥装置１によるＵＶ乾燥が先立って行われる予備乾燥装置としてＩＲ乾燥装置２５が配設されている。

上記ＩＲ乾燥装置２５は、チェーンレール２３上を搬送されるワークＷの塗装面に遠赤外線を照射して予備乾燥させるＩＲヒーター４７と、該ＩＲヒーター４７を支持する矩形枠状の支持架台４９と、該支持架台４９によってその骨格が形成されたＩＲ乾燥室５１内に熱風を循環させて乾燥を促進させる熱風循環装置５３とを備えている。
また、図２〜図５に示すように本実施の形態ではＩＲヒーター４７は６基設けられており、ワークＷはチェーンレール２３上を搬送されながら上方からＩＲヒーター４７からの遠赤外線の照射を受けて予備乾燥されるようになっている。

ＵＶ乾燥室３１は、図６〜図８に示すように矩形枠状の支持フレーム５５によってその骨格が形成された上下方向に長い角箱状の部材である。そして、ＵＶ乾燥室３１の入口と出口には図６に示すようにシャッター板５７、５９が設けられており、一例としてエアシリンダ６１によって構成されているシャッター昇降装置を作動させて該シャッター板５７、５９を閉塞することによってＵＶ乾燥室３１は外部と遮蔽されるようになっている。
また、このようなＵＶ乾燥室３１内には図６〜図８に示すように上方に３基の上部ＵＶランプ３３、側方に２基の側部ＵＶランプ３５が設けられている。そしてこれら計５基のＵＶランプ３３、３５が治具ワゴン１７の回転位置Ｒに設けられている。

上部ＵＶランプ３３は、ＵＶ乾燥室３１内に搬入されたワークＷに対して上方から紫外線を照射するランプである。上部ＵＶランプ３３としては発光長８００ｍｍ、出力９．６ｋｗのＵＶ照射器が一例として使用でき、該上部ＵＶランプ３３は吊下げベース６３を介して取り付けられている。
具体的には、図２２〜図２４に示すように吊下げベース６３の下面にはＬ字状に折り曲げられた取付けブラケット１６３が設けられており、上部ＵＶランプ３３の上面には同じくＬ字状に折り曲げられた取付けブラケット１６５が設けられている。
また、上記取付けブラケット１６３と上記取付けブラケット１６５との間には平板状の中間ブラケット１６７が設けられている。

そして、上記取付けブラケット１６３には上下方向に延びる長穴１６４が設けられており、該長穴１６４の範囲で中間ブラケット１６７の取付位置が上下方向に調節できるようになっている。
また、中間ブラケット１６７の上下方向の取付位置が決まったら、上記長穴１６４と、中間ブラケット１６７に対して形成されている図示しない取付穴とを利用してボルト・ナットＢによって中間ブラケット１６７の上下方向の取付位置を固定する。

また、上記取付けブラケット１６５と中間ブラケット１６７は回動支点１６９によって回動自在に接続され、取付けブラケット１６５に対して形成されている円弧状の長穴１７１の範囲で上部ＵＶランプ３３の取付角度が調節できるようになっている。
また、上部ＵＶランプ３３の取付角度が決まったら上記長穴１７１と、中間ブラケット１６７に対して形成されている図示しない取付穴とを利用してボルト・ナットＢによって上部ＵＶランプ３３の取付角度を固定する。
一方、吊下げベース６３は、図１９〜図２１に示すように中心上方に設けられているエアシリンダ６５と、コーナ部上方に４本設けられているガイドロッド６７とを備えるベース昇降装置６９によって昇降動自在に設けられており、該吊下げベース６３の昇降動によって上部ＵＶランプ３３はワークＷの大きさ等に応じて高さ方向の位置を大きく調節し、上記長穴１６４によって高さ方向の取付位置を微調整できるようになっている。

側部ＵＶランプ３５は、ＵＶ乾燥室３１内に搬入されたワークＷに対して側方から紫外線を照射するランプである。側部ＵＶランプ３５としては上述した上部ＵＶランプ３３と同様、発光長８００ｍｍ、出力９．６ｋｗのＵＶ照射器が一例として使用でき、該側部ＵＶランプ３５は、支持ブラケット７１を介して取り付けられている。
具体的には、図１６〜図１８に示すようにＵＶ乾燥室３１の支持フレーム５５には、長穴１７３の範囲で前後方向に取付位置を調節できる側面視Ｌ字状の支持ブラケット７１が設けられており、側部ＵＶランプ３５の後面には取付けフレーム１７５が設けられている。
また、上記取付けフレーム１７５と上記支持ブラケット７１との間には平板状の中間ブラケット１７７が設けられている。

そして、上記中間ブラケット１７７は支持ブラケット７１に対して形成されている長穴１７９の範囲で上下方向に取付位置を調節できるように構成されており、上記取付けフレーム１７５と中間ブラケット１７７は回動支点１８１によって回動自在に接続され、取付けフレーム１７５に対して形成されている円弧状の長穴１８３の範囲で側部ＵＶランプ３５の取付角度が調節できるようになっている。
また、側部ＵＶランプ３５の前後方向及び高さ方向の取付位置と取付角度が決まったらボルト・ナットＢを利用して側部ＵＶランプ３５の取付位置と取付角度を固定する。

そして、側部ＵＶランプ３５は、図６に示すように回転位置Ｒにおいて前後に１個ずつ設けられており、そのうち一方の側部ＵＶランプ３５が傾き、他方の側部ＵＶランプ３５が水平に保持された状態で一例として設けられている。
また、上記ＵＶ乾燥室３１には図示は省略するが、ＵＶ乾燥室３１内に冷却風を供給する給気ファンと、ＵＶランプ３３、３５から発生したＣＯ_３等を外部に排出して回収するための排気ファンが接続されている。

治具ワゴン１７は、ワークＷを保持した状態でＵＶ乾燥室３１内にワークＷを搬入、搬出させるための台車である。治具ワゴン１７は、ワークＷを直接保持する着脱可能な治具フレーム１５と、該治具フレーム１５を保持するワゴン台７５と、該ワゴン台７５の中心から鉛直方向下方に向けて延びている回転自在のワゴン台軸７７と、該ワゴン台軸７７を回転自在に支承する軸受７９と、上記ワゴン台軸７７と嵌合する嵌合穴９７、ガイドローラ９９及び走行ローラ１０１を備える走行フレーム１０３とを具備することによって構成されている。

治具フレーム１５は、図２６に示すように径の細い丸棒材を矩形状に折り曲げることによって枠材８１を形成し、更に枠材８１の中間に前後方向に架け渡される３本の棧８３を設けると共に、図２５及び図２６に示すようにそれぞれの棧８３から４本ずつ、支持棒８５を立ち上げることによって形成されている。
尚、このような治具フレーム１５には図２５〜図２６に示すような形状のワークＷが２個、前後方向に並べた状態で支持される。

ワゴン台７５は、図２２〜図２４に示すようにアングル材や角パイプ等を使用した矩形枠状の部材であり、その上部の４つのコーナ部には上記治具フレーム１５の枠材８１を下方から支持するための受け金具８７が１個ずつ計４個設けられている。またワゴン台７５の下面の中央には座板８９が設けられていて、該座板８９を介して下方に延びるワゴン台軸７７が一体に取り付けられている。

ワゴン台軸７７は管径ないし軸径が異なる二部材を組み合わせることによって構成されている段差軸状の部材である。ワゴン台軸７７の下部は細径部９１になっていて、細径部９１の下端部には細径部９１と直交する方向に張り出すように小径の丸棒によって形成されている係合部９３が設けられている。尚、上記係合部９３は後述する回転駆動装置３９の係合受け部９５と係合し、上記細径部９１の外周面は軸受７９や嵌合穴９７と嵌合して円周方向ないし軸方向に摺接する摺接面になっている。

走行フレーム１０３は、図２４に示すように側面視門型をしたフレーム部材であり、その上面板はガイドローラ台１０５になっており、ガイドローラ台１０５の下方にスペーサ１０７を介して４個のガイドローラ９９が自由回転可能な状態で水平に設けられている。
尚、このガイドローラ９９は、図１３〜図１５に示すチェーンレール２３の搬送チェーン４１の前後に敷設されているガイドレール１０９の内側端面に摺接し案内されるようになっている。
また、走行フレーム１０３の側面板は、中央が大きくえぐられており、４枚の脚部フレーム１１１を形成している。そして、これらの脚部フレーム１１１の下端部に床面ＦＬ上を転がる走行ローラ１０１が１個ずつ計４個、自由回転可能な状態で設けられている。

回転駆動装置３９は、上記ＵＶ乾燥室３１内に搬入された治具ワゴン１７の係合部９３に係合受け部９５を係合させることによって上記治具ワゴン１７と該治具ワゴン１７によって保持されたワークＷを所定の回転数（例えば２０〜４０秒の間に１〜３回転）、回転させる装置である。
具体的には、上記係合部９３と係合する係合受け部９５を備えた回転ブロック１１３と、該回転ブロック１１３の中心から鉛直方向下方に向けて延びている回転軸１１５と、上記回転ブロック１１３を係合部９３に係合受け部９５が係合する係合位置と、上記係合を解除する係合解除位置とに昇降移動させる昇降シフタ１１７と、上記回転軸１１５を回転駆動する駆動モータ１１９と、上記駆動モータ１１９の出力軸の回転数を減速して上記回転軸１１５に伝える減速機１２１とを具備することによって回転駆動装置３９は構成されている。

回転ブロック１１３は、上部に上記係合部９３と係合するＶ字溝状の係合受け部９５が形成されたブロック状の部材であり、スプリング１２３、１２３を介してカップリング金具１２４に対して前後方向（レール幅方向）に幾分移動可能な状態で設けられている。
回転軸１１５は、上部に大径部１２５、下部に小径部１２７を備えた段差軸状の部材であり、小径部１２７には小径部１２７の上下方向の移動を可能にするためのキー溝１２９が設けられている。

また、上記回転軸１１５は、ドグ１３１によって上部ベース１３３と一体になって昇降移動できるようになっている。上部ベース１３３は中央に開口部１３５が形成された矩形平板状の部材である。上部ベース１３３には、上記回転ブロック１１３の上面に作用して係合部９３に係合している状態の係合受け部９５を下方に押し下げてその係合を解除させるエアシリンダ１３７が設けられている。
そして、上記エアシリンダ１３７は上記開口部１３５を貫通して上方に延びており、エアシリンダ１３７のシリンダロッドの先端に上記回転ブロック１１３の上面に直接作用する押下げアタッチメント１３９が設けられている。

上部ベース１３３の下方には、モータベース１４１が設けられており、最下端に下部ベース１４２が設けられている。モータベース１４１には上述した駆動モータ１１９と減速機１２１とが設けられており、減速機１２１の出力軸が上記回転軸１１５に接続されている。
また、上部ベース１３３とモータベース１４１との間には、コーナ部に４本のスライド軸１４３が設けられており、これらの中間部位にエアシリンダによって構成される上述の昇降シフタ１１７が２基設けられている。

チェーンレール２３は床面ＦＬの上方の搬送軌道上を通る搬送チェーン４１と、該搬送チェーン４１を挟んでその前後方向に配置される２本のガイドレール１０９とを備えている。また、上記ガイドレール１０９の上方には、幅狭の床パネル１５７と幅広の床パネル１５９が支持フレーム１６１によって水平に支持されている。そして上記搬送チェーン４１には一例として２７台の上述した治具ワゴン１７が等間隔に連結されており、搬送駆動モータ１４５の動力が駆動スプロケット１４７に伝わり、更に駆動スプロケット１４７から搬送チェーン４１に伝達され、ワゴン１ピッチを一例として３０〜４５秒のタクト時間でタクト運転されるようになっている。

また、上記搬送チェーン４１には、治具ワゴン１７がＵＶ乾燥室３１内の所定の回転位置Ｒに来た時に回転軸１１５を挟んで搬送方向Ａの上流位置と下流位置の２つのコマ４３に作用して搬送チェーン４１の弛みを取る２基の押圧ストッパ４５が設けられている。
該押圧ストッパ４５は図１３及び図１４に示すように２基のエアシリンダ１４９、１４９とこれらのエアシリンダ１４９、１４９のスライドロッドの先端部に設けられる押圧部材１５１と、搬送チェーン４１を挟んで押圧部材１５１と対向配置されている支持部材１５３とを備えることによって構成されている。

次に、このようにして構成される本発明のＵＶ乾燥装置１を使用することによって実行される本発明のＵＶ乾燥方法を説明する。
本発明のＵＶ乾燥方法は、（１）治具ワゴン搬入工程と、（２）治具ワゴン係合工程と、（３）ワーク乾燥工程と、（４）治具ワゴン係合解除工程と、（５）治具ワゴン搬出工程とを具備することによって構成されている。以下、これらの工程を順番に説明して行く。

（１）治具ワゴン搬入工程
治具ワゴン搬入工程は、ＵＶ塗装が施されたワークＷを治具ワゴン１７と共にＵＶ乾燥室３１内に搬入して所定の回転位置Ｒで停止させる工程である。
作業者Ｈは、ＵＶ塗装が施されたワークＷを治具フレーム１５に載せたまま、チェーンレール２３上の治具ワゴン１７にセットする。治具ワゴン１７は上述したタクト時間でタクト運転され、ＩＲ乾燥室５１で予備乾燥された後、ＵＶ乾燥室３１に至る。

ワークＷが、載置された治具ワゴン１７がＵＶ乾燥室３１に至ると、エアシリンダ６１が作動して入口側のシャッター板５７が拡開し、搬送チェーン４１がワゴン１ピッチ分、移動して回転位置Ｒに至り、停止する。そして、上記エアシリンダ６１が逆に作動して入口側のシャッター板５７を閉塞してＵＶ乾燥室３１を遮蔽する。

（２）治具ワゴン係合工程
治具ワゴン係合工程は、回転駆動装置３９の係合受け部９５を上昇させて、治具ワゴン１７の係合部９３に係合させる工程である。
最初に、押圧ストッパ４５を作動させて回転位置Ｒの上流位置と下流位置の搬送チェーン４１における２つのコマ４３を押圧部材１５１と支持部材１５３とによって挟持して搬送チェーン４１の弛みを取る。
次に、昇降シフタ１１７を作動させて回転ブロック１１３を上昇させて回転ブロック１１３の係合受け部９５を治具ワゴン１７の係合部９３に係合させた係合状態にする。

（３）ワーク乾燥工程
ワーク乾燥工程は、回転駆動装置３９を駆動させて治具ワゴン１７と該治具ワゴン１７によって保持されているワークＷを所定の回転数で回転させながら上方と側方から紫外線を照射させて、ワークＷ表面のＵＶ塗料を乾燥、硬化させる工程である。
即ち、上記係合部９３に係合受け部９５が係合すると同時に駆動モータ１１９が作動するようになり、駆動モータ１１９の回転が減速機１２１を介して回転軸１１５に伝達される。また、回転ブロック１１３を介して回転軸１１５の回転は、治具ワゴン１７に伝達され、治具ワゴン１７にセットされている治具フレーム１５とワークＷを最初は４０秒間に３〜５回転、前の治具ワゴン１７にワークＷが載置されるようになったら２０〜４０秒間に１〜３回転の回転数で回転させる。

尚、ワークＷを回転させる回転数は、ワークＷの大きさや形状等によって可変し、小さなワークＷほど早く回転させるようにする。また、上記回転数の調整は、駆動モータ１１９のインバータ制御によって行われる。
また、ＵＶ乾燥室３１内には、ワークＷの搬入前から３基の上部ＵＶランプ３３と、２基の側部ＵＶランプ３５が点灯しており、当該回転位置Ｒでは、このうち３基の上部ＵＶランプ３３と、２基の側部ＵＶランプ３５から紫外線がワークＷの隅々に向けて照射され、ＵＶ塗料の乾燥、硬化がムラなく、確実に実行される。

尚、ワークＷの小さな面や立上り部１５５では紫外線が当たりにくくなるが、本発明では上部と側部の２方向からの紫外線の照射と、ワークＷの回転と、上部ＵＶランプ３３と側部ＵＶランプ３５の取付位置と取付角度の調整とによって均一でムラのない紫外線の照射が可能になっている。

（４）治具ワゴン係合解除工程
治具ワゴン係合解除工程は、回転駆動装置３９の係合受け部９５を下降させて治具ワゴン１７の係合部９３との係合を解除する工程である。
最初に、駆動モータ１１９を作動させて治具ワゴン１７を半回転させて搬入時と逆向きにする（これは次工程のワーク蒸着工程を実行するワーク蒸着エリア１１への受け渡しの関係であり、ワーク蒸着エリア１１のレイアウトによっては不要となる）。
次に、エアシリンダ１３７を作動させて押下げアタッチメント１３９によって回転ブロック１１３の上面を押圧して押下げ、係合部９３と係合受け部９５の係合を解除させる。更に、昇降シフタ１１７を作動させて上部ベース１３３を下降させ、搬送時の位置に戻す。

（５）治具ワゴン搬出工程
治具ワゴン搬出工程は、乾燥されたワークＷを治具ワゴン３７と共にＵＶ乾燥室３１内から搬出させる工程である。
上部ベース１３３が搬送時の位置に戻ったら押圧ストッパ４５を作動させて押圧部材１５１と支持部材１５３とによる挟持状態を解除し、搬送チェーン４１を搬送可能な状態にする。
次に、エアシリンダ６１を作動させて出口側のシャッター板５９を拡開状態にし、搬送駆動モータ１４５を作動させてワゴン１ピッチ分、搬送チェーン４１を移動させる。

回転位置Ｒの治具ワゴン１７がＵＶ乾燥室３１から搬出されると同時に、再びエアシリンダ６１が作動して出口側のシャッター板５９を閉塞状態にする。
回転位置Ｒからワゴン１ピッチ分、下流に移動したワークＷは下流に搬送されて途中、図示しない蒸着前加熱ヒータ等によって加熱された後、次工程のワーク蒸着工程に治具フレーム１５といっしょに引き渡される。
そして、以下同様の動作を繰り返して順次、ワークＷ表面のＵＶ乾燥が実行されて行く。

以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。即ち、少ないＵＶランプ３３、３５を有効に活用して、ワークＷ表面のＵＶ塗料を効果的にムラなく乾燥、硬化させることができる。従って、設備コストとＵＶランプ３３、３５の消費電力を低く抑えることができる。同時にＵＶランプ３３、３５から発生するＣＯ_３等の量も少なくすることができる。また、ＵＶ塗料の未硬化が原因で発生する蒸着金属の剥がれ等の問題も生じない。

尚、本発明のＵＶ乾燥装置１及び該ＵＶ乾燥装置１を使用することによって実行される本発明のＵＶ乾燥方法は上記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えば、ＵＶ乾燥室３１に対する治具ワゴン１７の搬入、搬出は搬送チェーン４１を使用したチェーンレール２３に限らず、吸着移送式あるいはクランプ移送式の自動搬入搬出装置等であってもよい。また、昇降シフタ１１７等で使用しているエアシリンダに代えて油圧シリンダや油圧ジャッキあるいは電動モータ等を採用することも可能である。また、本発明のＵＶ乾燥装置１は、自動車のヘッドライドにおける反射鏡の製造ラインに限らず、ＵＶ塗装が施された種々のワークＷのＵＶ乾燥ラインに適用でき、更に、ＵＶインクを使用して印刷を行っているＵＶ印刷ラインに適用することも可能である。

本発明は、ワーク表面に塗装されたＵＶ塗料を乾燥、硬化させるＵＶ乾燥装置の製造、使用分野等で利用でき、特に少ない本数のＵＶランプを有効に活用してムラなく確実にＵＶ乾燥を実行したい場合に利用可能性を有する。

本発明の実施の形態を示す図で、本発明のＵＶ乾燥装置をＵＶ塗装・乾燥・蒸着ラインに適用した状態を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、本発明のＵＶ乾燥装置をワーク乾燥エリアに適用した状態を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、本発明のＵＶ乾燥装置をワーク乾燥エリアに適用した状態を示す左側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、本発明のＵＶ乾燥装置をワーク乾燥エリアに適用した状態を示す背面図である。本発明の実施の形態を示す図で、本発明のＵＶ乾燥装置をワーク乾燥エリアに適用した状態を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、ＵＶ乾燥装置の内部構造の詳細を示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、ＵＶ乾燥装置の内部構造の詳細を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、ＵＶ乾燥装置の内部構造の詳細を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、回転駆動装置周辺を拡大して示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、回転駆動装置周辺を拡大して示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、回転駆動装置周辺を拡大して示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、係合受け部周辺を拡大して示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、チェーンレールと押圧ストッパの構造を示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、チェーンレールと押圧ストッパの構造を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、チェーンレールと押圧ストッパの構造を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、側部ＵＶランプと床パネルの支持構造を示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、側部ＵＶランプと床パネルの支持構造を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、側部ＵＶランプと床パネルの支持構造を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの昇降機構を示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの昇降機構を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの昇降機構を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの支持構造を示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの支持構造を示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、上部ＵＶランプの支持構造を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具ワゴンを示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具ワゴンを示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具ワゴンを示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具フレームとワークを示す正面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具フレームとワークを示す平面図である。本発明の実施の形態を示す図で、治具フレームとワークを示す右側面図である。従来例を示す図で、従来のＵＶ乾燥装置におけるＵＶランプの配置態様を示す正面図である。従来例を示す図で、従来のＵＶ乾燥装置におけるＵＶランプの配置態様を示す平面図である。従来例を示す図で、従来のＵＶ乾燥装置におけるＵＶランプの配置態様を示す右側面図である。

符号の説明

１ＵＶ乾燥装置
３ＵＶ塗装・乾燥・蒸着ライン
５ワーク搬入エリア
７ワーク塗装エリア
９ワーク乾燥エリア
１１ワーク蒸着エリア
１３ワーク搬出エリア
１５治具フレーム
１７治具ワゴン
１９自動塗装ロボット
２１排気ブロワ
２３チェーンレール
２５ＩＲ乾燥装置
２７真空蒸着機
２９ワーク搬出ベルトコンベヤ
３１ＵＶ乾燥室
３３上部ＵＶランプ
３５側部ＵＶランプ
３９回転駆動装置
４１搬送チェーン
４３コマ
４５押圧ストッパ
４７ＩＲヒーター
４９支持架台
５１ＩＲ乾燥室
５３熱風循環装置
５５支持フレーム
５７シャッター板
５９シャッター板
６１エアシリンダ
６３吊下げベース
６５エアシリンダ
６７ガイドロッド
６９ベース昇降装置
７１支持ブラケット
７５ワゴン台
７７ワゴン台軸
７９軸受
８１枠材
８３棧
８５支持棒
８７受け金具
８９座板
９１細径部
９３係合部
９５係合受け部
９７嵌合穴
９９ガイドローラ
１０１走行ローラ
１０３走行フレーム
１０５ガイドローラ台
１０７スペーサ
１０９ガイドレール
１１１脚部フレーム
１１３回転ブロック
１１５回転軸
１１７昇降シフタ
１１９駆動モータ
１２１減速機
１２３スプリング
１２４カップリング金具
１２５大径部
１２７小径部
１２９キー溝
１３１ドグ
１３３上部ベース
１３５開口部
１３７エアシリンダ
１３９押下げアタッチメント
１４１モータベース
１４２下部ベース
１４３スライド軸
１４５搬送駆動モータ
１４７駆動スプロケット
１４９エアシリンダ
１５１押圧部材
１５３支持部材
１５５立上り部
１５７床パネル
１５９床パネル
１６１支持フレーム
１６３取付けブラケット
１６４長穴
１６５取付けブラケット
１６７中間ブラケット
１６９回動支点
１７１長穴
１７３長穴
１７５取付けフレーム
１７７中間ブラケット
１７９長穴
１８１回動支点
１８３長穴
Ｗワーク
Ａ搬送方向
Ｒ回転位置
Ｂボルト・ナット
ＦＬ床面
Ｈ作業者

Claims

入口と出口にシャッター板を備え、該シャッター板を閉塞することで外部と遮蔽されるＵＶ乾燥室と、
上記ＵＶ乾燥室の上方に配置され、ＵＶ乾燥室内に搬入されたワークに対して上方から紫外線を照射する上部ＵＶランプと、
上記ＵＶ乾燥室の側方に配置され、ＵＶ乾燥室内に搬入されたワークに対して側方から紫外線を照射する側部ＵＶランプと、
ワークを保持した状態で上記ＵＶ乾燥室に搬入及び搬出される治具ワゴンと、
上記ＵＶ乾燥室内に搬入された治具ワゴンの一部に係合することによって上記治具ワゴンと該治具ワゴンによって保持されたワークを所定の回転数、回転させる回転駆動装置と、を具備していることを特徴とするＵＶ乾燥装置。
上記治具ワゴンは、ワークを直接保持する着脱可能な治具フレームと、
上記治具フレームを保持するワゴン台と、
上記ワゴン台軸を回転自在に支承する軸受と、
上記ワゴン台の中心から鉛直方向下方に向けて延びており、下端部に上記回転駆動装置の一部に係合する係合部を備えた回転自在のワゴン台軸と、
上記ワゴン台軸と嵌合する嵌合穴と、ガイドレールに転接するガイドローラと、床面上を転がる走行ローラとを備える走行フレームと、を具備していることを特徴とする請求項１記載のＵＶ乾燥装置。
上記回転駆動装置は、上記係合部と係合する係合受け部を備えた回転ブロックと、
上記回転ブロックの中心から鉛直方向下方に向けて延びている回転軸と、
上記回転ブロックを上記係合部に上記係合受け部が係合する係合位置と、上記係合を解除する係合解除位置とに昇降移動させる昇降シフタと、
上記回転軸を回転駆動する駆動モータと、
上記駆動モータの出力軸の回転数を減速して上記回転軸に伝える減速機と、を具備していることを特徴とする請求項２記載のＵＶ乾燥装置。
上記治具ワゴンは複数台設けられており、上記ＵＶ乾燥室を通る搬送軌道上を循環走行している搬送チェーンに対して上記複数台の治具ワゴンが等間隔に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＵＶ乾燥装置。
上記搬送チェーンには、上記治具ワゴンが上記ＵＶ乾燥室内の所定の回転位置に来た時に搬送チェーンのコマの一部を押圧して搬送チェーンの弛みを取る押圧ストッパが設けられていることを特徴とする請求項４記載のＵＶ乾燥装置。
上記上部ＵＶランプは、昇降自在で高さ方向の取付位置と取付角度が調節自在に設けられており、上記側部ＵＶランプは、前後方向及び高さ方向の取付位置と取付角度が調節自在に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＵＶ乾燥装置。
ＵＶ塗装が施されたワークを治具ワゴンと共にＵＶ乾燥室内に搬入して所定の回転位置で停止させる治具ワゴン搬入工程と、
回転駆動装置の係合受け部を上昇させて、治具ワゴンの係合部に係合させる治具ワゴン係合工程と、
回転駆動装置を駆動させて治具ワゴンと該治具ワゴンによって保持されているワークを所定の回転数で回転させながら上方と側方から紫外線を照射させて、ワーク表面のＵＶ塗料を乾燥、硬化させるワーク乾燥工程と、
回転駆動装置の係合受け部を下降させて治具ワゴンの係合部との係合を解除する治具ワゴン係合解除工程と、
乾燥されたワークを治具ワゴンと共にＵＶ乾燥室内から搬出させる治具ワゴン搬出工程と、を具備していることを特徴とするＵＶ乾燥方法。