JP2012086185A

JP2012086185A - 管内面の塗装装置および角管の製造方法

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Publication number: JP2012086185A
Application number: JP2010236522A
Authority: JP
Inventors: Atsumi Ihoo; 敦実五百尾
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: JP5627389B2

Abstract

【課題】角管の内面を簡単に能率よく塗装する装置を提供すると共に、それを用いた角管の製造方法を提供する。
【解決手段】管Ｐの内面角部の複数に当接する複数の位置決めガイド８の組を、管Ｐの長手方向の前後に二組備えた移動治具１を、管Ｐの一端から他端に向けて移動させ、移動治具１の移動方向と逆方向の後端に備えた噴射ノズル２に外部から圧送された塗料を供給し、移動治具１の移動に伴って管Ｐの内面に塗料を吹付けて内面塗装された角管を製造する。
【選択図】図２

Description

本発明は、角形の管の内面を塗装する塗装装置およびそれを用いた角管の製造方法に関する。

作業者が直接入ることができないような小口径の管の内面に塗装を施す装置としては、例えば、特許文献１に開示されているように、管の内面を自走できる走行台車と、この走行台車に搭載された塗装ノズルとを備え、遠隔操作で走行台車を管内面に沿って自走させつつ塗装ノズルの向きを変えて塗料を噴出させることで、該管内面を均一に塗装するようにしたものが知られている。

実開平５−７４６６号公報

上記した従来の塗装装置の場合、吹付け塗装用の走行台車を遠隔操作で自走させるものであり、管内面を効率よく塗装することができるものであるが、構造が複雑で高価なものであるのみならず、塗装対象の管が数１０ｍｍ□〜２００ｍｍ□程度の四角管等の角形の管にはその適用が困難であり、内面を塗装した角形の管を製造するのが困難であるという課題があった。

本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであって、角形小口径の管における内面塗装を、構造簡単で安価に実施することができる塗装装置とそれを用いた角管の製造方法を提供することを目的とする。

本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。

（１）本発明の管内面の塗装装置は、角形の管の内面を塗装する塗装装置であって、前記管の内部に挿入してその管長手方向に牽引移動させることが可能な移動治具を備え、かつ、前記移動治具は、塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えている。

本発明の管内面の塗装装置によると、管の長手方向の少なくとも二箇所において、管における複数の内面角部に各位置決めガイドを当接することで管内における移動治具の噴射ノズルの位置および姿勢が確定され、この移動治具を牽引移動させながら、管に対して所定の位置の維持された噴射ノズルから塗料を噴出することで、角形の管内面にその全長に亘って均一に吹付け塗装を施すことができる。

この場合、移動治具およびこれに備えられた噴射ノズルは、管の内面角部を利用して管に対する位置および姿勢が安定維持されているので、移動治具の移動には単に牽引力を与えさえすればよく、例えば、移動治具に連結した牽引索を、釣り用の巻取り器などの安価かつ容易に入手できる巻取り器を用いて比較的無造作に牽引することで、簡単かつ容易に移動治具を牽引移動させることができる。

（２）本発明の管内面の塗装装置の一つの実施態様では、前記移動治具は、先端に前記噴射ノズルを備えたノズル管と、該ノズル管を前記管長手方向に沿って位置変更可能に支持する支持部材とを備え、前記各位置決めガイドを前記支持部材から前記管内面の角部へ突出させると共にその突出の長さを変更調節可能とした。

この実施態様によると、支持部材に対してノズル管を、該ノズル管の長手方向に沿って位置変更することで、支持部材に取付けられている位置決めガイドに対する噴射ノズルの長手方向の位置を任意に調整することができ、移動治具の前後バランスを好適に保って牽引移動させることができる。

しかも、各位置決めガイドは、支持部材から管内面の角部へ向かって突出する長さを変更調節できるように、支持部材に取付けられているので、支持部材に支持されているノズル管の管内における位置、したがって、噴射ノズルの管内における位置を、各位置決めガイドの突出長さを調節することによって、調整することができ、これによって、噴射ノズルを、管内の中心に位置するように調整することができる。

（３）本発明の角管の製造方法は、内面が塗装された角管を製造する方法であって、塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えた移動治具を、前記管内の一端から他端に向けて牽引移動させ、前記移動治具における前記牽引移動方向とは逆方向の端部に備えた前記噴射ノズルに塗料を供給し、前記移動治具の移動に伴って管の内面に塗料を吹付けるものである。

本発明の角管の製造方法によると、管の長手方向の少なくとも二箇所において、各位置決めガイドを管における複数の内面角部に当接することで管内における移動治具の噴射ノズルの位置および姿勢が確定され、この移動治具を牽引移動させながら、管に対して所定の位置に維持された噴射ノズルから塗料を噴出することで、角形の管内面にその全長に亘って均一に吹付け塗装を施して内面が塗装された角管を得ることができる。

この場合、移動治具およびこれに備えられた噴射ノズルは、管の内面角部を利用して管に対する位置および姿勢が安定維持されているので、移動治具の移動には単に牽引力を与えさえすればよく、例えば、移動治具に連結した牽引索を比較的無造作に牽引することで、簡単かつ容易に移動治具を牽引移動させることができる。

（４）本発明の角管の製造方法の一つの実施態様では、牽引索を管外部から巻取り器で巻き取って移動治具を牽引移動させる。

この実施態様によると、巻取り器に、釣り用リールなどの容易に入手することのできる市販されているものを利用して、定速での牽引移動を手軽に行うことが可能となる。

（５）本発明の角管の製造方法の別の実施態様では、前記管の塗装終端側の外端部に搬出ガイドを接続し、管から出た前記移動治具を搬出ガイドに受け取り移動させる。

この実施態様によると、ブロックや架台などを介して床面上に浮上して管を載置して作業を行う場合、管の後端から引き出される移動治具を人手で支えるような手間なく搬出ガイドに受け取ることができる。また、管の後端から引き出される移動治具を搬出ガイドで受け止めることで、引き出し移動の終端近くでの移動治具およびこれに備えた噴射ノズルの位置姿勢変化を少なくすることができ、管終端部付近での塗装ムラを抑制することにもなる。

（６）本発明の角管の製造方法は、内面が塗装された角管の製造方法であって、塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えた移動治具を、前記管内の一端から他端に向けて牽引移動させ、前記移動治具における前記牽引移動方向とは逆方向の端部に備えた前記噴射ノズルに塗料を供給し、前記移動治具の移動に伴って管の内面の全面に塗料を吹付ける全面処理工程と、前記移動治具を管内で牽引移動させて、管の内面に盛上げられた溶接ビードおよびその近傍に集中的に塗料を吹付ける溶接ビード部処理工程とを含み、前記溶接ビード部処理工程を、前記全面処理工程に先立って行うものである。

本発明の角管の製造方法によると、溶接ビードが大きくて１回の内面塗装では溶接ビード部に塗装ムラが生じやすいような場合でも、２回の塗装処理によって塗装ムラのない内面塗装が施された角管を得ることができる。

（７）上記（６）の実施態様では、前記溶接ビード部処理工程では、前記移動治具に装着した噴射ノズルから溶接ビードに向けて斜めに塗料を噴出すると共に、噴射ノズルおよび溶接ビードをフードで覆って溶接ビードおよびその近傍に集中的に塗料を吹付けるものである。

この実施態様によると、吹き付けた塗料が溶接ビード部以外の管内面に飛散して付着するのを防止しながら溶接ビードに集中して塗料を吹き付けることができ、２回の吹付け塗装によって管内面がムラなく塗装された角管を得ることができる。

このように、本発明によれば、管に挿入した噴射ノズル付きの移動治具を管の内面角部を利用して位置決めした状態で牽引移動させるので、角形の管における内面塗装を、構造簡単で安価に、かつ仕上がりよく実施することができ、内面が塗装された角管を比較的安価に製造することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る移動治具の斜視図である。図２は移動治具の使用形態を示す縦断側面図である。図３は移動治具の使用形態を示す正面図である。図４は塗装終了近くでの縦断側面図である。図５は搬出ガイドの斜視図である。図６は溶接ビード部の集中塗布作業に用いる移動治具の斜視図である。図７は溶接ビード部の集中塗布作業の形態を示す縦断側面図である。図８は溶接ビード部の集中塗布作業の形態を示す正面図である。図９は移動治具の位置決めガイド手段の別実施形態を示す正面図である。図１０は移動治具の位置決めガイド手段の更に別の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１、図２に示されるように、本発明の一実施形態に係る塗装装置は、塗装対象となる小口径の角形の管Ｐに挿入されて内部を移動する移動治具１、これに装備された噴射ノズル２、噴射ノズル２に錆止め等の塗料を供給する供給ホース３、塗料圧送ポンプ４、等で構成されている。

この例の管Ｐは、口径が数１０ｍｍ□〜２００ｍｍ□、長さ数ｍ〜１０数ｍの四角管であり、厚さ数ｍｍの鋼板を屈曲し、その突合せ端を内面側から溶接して構成されている。なお、本発明は、四角管に限らず、その他の多角形の管に適用してもよい、
前記移動治具１は、ノズル管５とこれを前後移動可能に挿通支持する丸管製の支持部材６とで構成されており、ノズル管５の前端にフィルタ７と噴射ノズル２がネジ込み連結されるとともに、ノズル管５の後端と塗料圧送ポンプ４とが供給ホース３で接続されている。この実施形態の噴射ノズル２は、塗料を円錐状に噴出する。

支持部材６の管長手方向に離れた２箇所には、３本の位置決めガイド８が円周方向放射状にネジ込み装着されるとともに、支持部材６に挿通したノズル管５を所望の前後位置で締め込み固定するセットボルト９がそれぞれ装着されている。また、位置決めガイド８の先端部には球状の当接部８ａが備えられている。この実施形態では、３本の位置決めガイド８の組を、管長手方向に沿って二組設けているけれども、本発明の他の実施形態として、三組以上設けてもよく、また、各組の位置決めガイド８の数も３本に限らず、２本、あるいは、４本以上であってもよい。

上記のように構成された移動治具１を用いて、内面が塗装された角管を製造する方法の手順を説明する。

先ず、塗装対象となる管Ｐをブロックや架台、等の受け台１１の上に水平に載置し、その一端に移動治具１を挿入装填する。この際、図３に示すように、前後２組の各位置決めガイド８の当接部８ａがそれぞれ管Ｐにおける下方左右の内面角部と上方の内面角部に当接するように位置決めガイド８をネジ込み伸縮調節して、各位置決めガイド８の支持部材６から内面角部へ向かって突出する長さを調節し、噴射ノズル２が管Ｐ中心に位置した状態で移動治具１が左右および上下にズレ動かないように位置決めする。また、釣りに利用される電動式の巻取り器１２から繰り出して管Ｐに挿通した樹脂製の牽引索１３を移動治具１の適所（例えば、後側のセットボルト９）に連結する。

次に、塗料圧送ポンプ４を起動して噴射ノズル２から塗料を図２に示すように円錐状に噴出させながら、巻取り器１２を巻取り操作して移動治具１を所定の低速度で管内を後向きに牽引移動させ、管Ｐの後端から移動治具１を引き出すことで、管Ｐの内面全体の吹付け塗装を行って内面全体が塗装された角形の管Ｐを得ることができる。なお、塗装厚さは、塗料圧送ポンプ４の吐出調節および移動治具１の移動速度調節によって任意に調整することができる。

受け台１１に載置されて床面上に浮上している管Ｐの後端から移動治具１を引き出す際に、移動治具１が落ち込んで大きく傾かないように移動治具１を受け止めることが必要であり、そこで、図４に示すように、管Ｐの後端外側に搬出ガイド１４を装着する。

この搬出ガイド１４は、図５に示すように、コの字状に屈曲された左右一対の支持枠１５を内向きに対向配備して前後のステー１６で連結した中空構造となっており、支持枠の前端部が管Ｐの後端部に外嵌装着されるとともに、搬出ガイド１４の全長が移動治具１の全体を受け入れ支持できる長さに構成されている。

支持枠１５における左右の下部角部の内面には、管Ｐの板厚と同厚さのライナー部材１７が内向きに直交して溶接固定されており、支持枠１５の前端部を管Ｐに外嵌装着した状態において、各ライナー部材１７が管Ｐの後端に段差なく連続される。

このように構成された搬出ガイド１４を管Ｐの後端部に外嵌装着することで、移動治具１における左右の位置決めガイド８は、管Ｐの内面角部からライナー部材１７の内角部に落ち込みなく引き続き案内されることになり、移動治具１が管Ｐの後端から引き出す際に、出てきた移動治具１を人手で支える手間は不要となる。また、塗装が終了するまで移動治具１および噴射ノズル２の位置および姿勢が安定維持されるので、管Ｐの後端まで均一な塗装を行うことができる。

上記のような塗装作業が終了すると、移動治具１が受け取り収納された搬出ガイド１４を管Ｐから抜き外し、次の塗装対象管の後端部に外嵌装着して次の塗装準備にとりかかる。

なお、上記した搬出ガイド１４は、ライナー部材１７を支持枠１５の内面に付設して管Ｐの内面と支持枠１５の内面との段差を埋め、移動治具１を落ち込みなく受け入れ移動させる構造としているが、移動治具１における前後の位置決めガイド８の前後スパンに対して管Ｐの内面と支持枠１５の内面との段差が小さいような場合には、ライナー部材１７を省略して実施することもできる。この場合、管Ｐから出た移動治具１の位置決めガイド８は支持枠１５の内面で直接に受け止められることになり、管Ｐから先に出る後方の位置決めガイド８が管内面と支持枠１５の内面との段差に落ち込んで、移動治具１の後ろ下がり傾斜するが、位置決めガイド８の前後スパンに対して落ち込みが小さいために移動治具１の傾斜は小さいものとなり、噴射ノズル２の位置および姿勢変化による塗装ムラの発生は問題にならないものとなる。

管Ｐの内面に隆起した溶接ビードｂにおいて塗料の流れ落ちなどによる塗装ムラが発生するおそれがある場合には、以下のような方法を採ると有効である。

すなわち、図６〜図８に示すように、移動治具１におけるノズル管５の前端に噴射方向を下向きに傾けて噴射ノズル２を装着し、かつ、下向きコの字形に形成したフード１８を、Ｕボルト１９でノズル管５に連結固定する。このように構成した移動治具１を管Ｐに挿入して、溶接ビードｂをフード１８で左右および上方から覆った状態で移動治具１を後方に牽引移動させながら噴射ノズル２から塗料を噴出させることで、溶接ビード部以外の内面に塗料が飛散して付着するのを防止しながら溶接ビード部を集中的に塗装する溶接ビード部処理工程を行う。

次に、塗布した塗料が乾燥した後、フード１７を取り外すと共に、水平向きに噴射ノズル２を付け替えた上記移動治具１を用いて内面全体に塗料を吹付けて塗装する全面処理工程を行うことで、溶接ビード部に塗装ムラが生じない状態で管内面を均一に塗装した角形の管を得ることができる。

この場合、フード１８を外力によってノズル管５周りに回動できる程度にＵボルト１９の締め込んでおくと、移動治具１を管内に挿入する際に、フード１８はその左右下端が管内面に沿うように勝手に回動することになり、移動治具１に対するフード１８の姿勢調整を特に行う必要がなくなる。

なお、水平向きの噴射ノズル２を装備した管内全面塗装用の移動治具１と、斜め下向きの噴射ノズル２を装備したビード部集中塗装用の移動治具１とを予め別途準備しておき、これら２台の移動治具１を使い分ける形態で実施してもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）図９に示すように、移動治具１に備えた位置決めガイド８の当接部８ａをローラで構成することで、一層軽快に移動治具１を牽引移動させることができる。

（２）図１０に示すように、３本の位置決めガイド８の内、上方の位置決めガイド８を管Ｐの上内面に当接させることでも移動治具１を左右および上下に位置ズレさせることなく案内移動させることもできる。また、移動治具１の重量が大きくて、牽引移動中に管内で浮き上がるおそれがないような場合には、下側の４本の位置決めガイド８だけで移動治具１を位置決め案内して移動させることもできる。

（３）上記実施形態では、移動治具１を、ノズル管５を丸管の支持部材６に挿通支持して、支持部材６に位置決めガイド８を装備した構造としているが、支持部材６を省略して、ノズル管５自体に位置決めガイド８を装備した形態で実施することもできる。

（４）ノズル管５を挿通支持する支持部材６として、板金材を屈曲あるいは溶接して前後に長い枠状に組み上げたものを利用することもできる。

（５）位置決めガイド８の伸縮調節量を大きくとっておくことで、サイズ（口径）の異なる管Ｐに対応することができ汎用性が高まる。この場合、支持部材６に備える前後２組の位置決めガイド８の装着位置を予め前後複数箇所に設けておき、サイズの異なる管Ｐに対応して位置決めガイド８設置位置を変更することで、管内を移動する移動治具１の前後バランスを好適に調整することができる。

（６）前記供給ホース３自体を外部から巻き取り可能に構成すれば、牽引索１３を用いることなく移動治具１を牽引移動させることができる。

（７）管Ｐを直接に床面に載置する場合には、上記搬出ガイド１４を用いることなく管Ｐの後端から移動治具１を床面上に引き出す形態で塗装作業を行ってもよい。なお、この場合、管Ｐの後端外側の床面上に管Ｐの肉厚と同厚さの鋼板などの敷板を置き、移動治具１を段差なく管Ｐの後端から引き出して敷板上に移動できるようにすると、移動治具１は傾くことなく一定姿勢で引き出されることになり、管後端部における仕上がりの良い塗装を行うことができる。

１移動治具
２噴射ノズル
５ノズル管
６支持部材
８位置決めガイド
１４搬出ガイド
１８フード
ｂ溶接ビード
Ｐ管

Claims

角管の内面を塗装する塗装装置であって、
前記管の内部に挿入してその管長手方向に牽引移動させることが可能な移動治具を備え、かつ、前記移動治具は、塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えた、ことを特徴する管内面の塗装装置。
前記移動治具は、先端に前記噴射ノズルを備えたノズル管と、該ノズル管を前記管長手方向に沿って位置変更可能に支持する支持部材とを備え、
前記各位置決めガイドを前記支持部材から前記管内面の角部へ向けて突出させると共にその突出の長さを変更調節可能とした、ことを特徴とする請求項１に記載の管内面の塗装装置。
内面が塗装された角管を製造する方法であって、
塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えた移動治具を、前記管内の一端から他端に向けて牽引移動させ、
前記移動治具における前記牽引移動方向とは逆方向の端部に備えた前記噴射ノズルに塗料を供給し、
前記移動治具の移動に伴って管の内面に塗料を吹付ける、
ことを特徴とする角管の製造方法。
牽引索を管外部から巻取り器で巻き取って移動治具を牽引移動させる、
請求項３に記載の角管の製造方法。
前記管の塗装終端側の外端部に搬出ガイドを接続し、管から出た前記移動治具を搬出ガイドに受け取り移動させる、
請求項３または４に記載の角管の製造方法。
内面が塗装された角管の製造方法であって、
塗料を噴出する噴射ノズルを備えると共に、前記管内面の複数の角部にそれぞれ当接して前記噴射ノズルの前記管内における位置を案内する複数の位置決めガイドの組を、前記管長手方向に沿って少なくとも二組備えた移動治具を、前記管内の一端から他端に向けて牽引移動させ、
前記移動治具における前記牽引移動方向とは逆方向の端部に備えた前記噴射ノズルに塗料を供給し、
前記移動治具の移動に伴って管の内面の全面に塗料を吹付ける全面処理工程と、
前記移動治具を管内で牽引移動させて、管の内面に盛上げられた溶接ビードおよびその近傍に集中的に塗料を吹付ける溶接ビード部処理工程とを含み、
前記溶接ビード部処理工程を、前記全面処理工程に先立って行うことを特徴とする角管の製造方法。
前記溶接ビード部処理工程では、前記移動治具に装着した噴射ノズルから溶接ビードに向けて斜めに塗料を噴出すると共に、噴射ノズルおよび溶接ビードをフードで覆って溶接ビードおよびその近傍に集中的に塗料を吹付ける、
請求項６に記載の角管の製造方法。