JP2017087159A

JP2017087159A - 塗装ブース

Info

Publication number: JP2017087159A
Application number: JP2015222284A
Authority: JP
Inventors: 亮太齋藤; Ryota Saito; 秀明原; Hideaki Hara
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-25
Also published as: WO2017081938A1; CN108136429A; EP3375533A4; US20180311696A1; EP3375533A1

Abstract

【課題】塗装ブース内に流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが可能な塗装ブースを提供する。【解決手段】本発明の塗装ブース１０では、本発明の「エアー供給部」に相当する第１ダクト３３が内側上部の全体ではなく、内側上部の一部（中央）に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部、即ち、第１ダクト３３内の容積を小さくすることができる。これにより、サイドエアー噴出部３６から塗装ブース１０内の流下させるエアーの流量を小さくしても、第１ダクト３３内の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。【選択図】図２

Description

本発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースに関する。

従来、この種の塗装ブースとして、天井全体がメッシュにフィルターマットを重ねた構造をなし、天井裏が加圧状態にされて天井全体から鉛直下方にエアーを流下するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２６６９８８号公報（図１〜図３）

ところで、塗装ブース内で使用される塗装ガンは、塗料を霧化するためにシェーピングエアーと呼ばれるエアーを噴出する構造になっているが、近年、静電式の塗装ガンでシェーピングエアーの噴出圧を低減される改良がなされてきている。これに対し、塗装ブースを流下するエアーの流速が従来通りであると、塗装ガンから噴出される霧化塗料がワークに塗着する前に下方に吹き流されてしまうので、エアーの流速を抑えるために、塗装ブース内で流下させるエアーの流量も低減されてきている。しかしながら、上記した従来の塗装ブースで単にエアーの流量を低減させると、天井裏の内圧が低くなり過ぎて、塗装ブース内を流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが困難になるという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、塗装ブース内に流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが可能な塗装ブースの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、前記塗装処理領域を挟んで、第１の水平方向で互いに対向する１対の第１内側面と、前記内側上部における前記第１の水平方向の中央寄り位置から前記１対の第１内側面の上端部まで下るように傾斜した１対の第１傾斜天井面とを備え、前記エアー供給部は、前記内側上部における前記第１の水平方向の中央に配置されると共に、そのエアー供給部には、前記１対の第１傾斜天井面にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられている塗装ブースである。

請求項２の発明は、前記塗装ブースの平面形状は、前記第１の水平方向よりそれと直交する第２の水平方向に長い長方形をなし、前記第２の水平方向に延びかつ前記内側上部における前記第１の水平方向の中央から下方に突出した前記エアー供給部としての給気ダクトを備え、前記サイドエアー噴出部は、前記吸気ダクトの側面に形成された開口をフィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で覆ってなる請求項１に記載の塗装ブースである。

請求項３の発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、前記塗装処理領域を側方から包囲する筒状の側部包囲壁と、前記側部包囲壁の上端全体から前記側部包囲壁の中心部の上方に向かって窄むように傾斜した錐形天井壁とを備え、前記エアー供給部は、前記錐形天井壁の上端中心部に配置されると共に、そのエアー供給部には、前記錐形天井壁にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられている塗装ブースである。

請求項４の発明は、前記エアー供給部は、前記錐形天井壁の上端中心部から下方に突出し、前記サイドエアー噴出部は、前記エアー供給部の側面全体に設けられて、放射状にエアーを噴出する請求項３に記載の塗装ブースである。

請求項５の発明は、前記エアー供給部の下面に、前記サイドエアー噴出部より遅い流速でエアーを鉛直下方に噴出するボトムエアー噴出部が備えている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブースである。

請求項１の塗装ブースでは、エアー噴出部を有するエアー供給部が内側上部の全体ではなく、内側上部の一部に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部内の容積を小さくすることができる。これにより、エアー噴出部から塗装ブース内に流下させるエアーの流量を小さくしても、エアー供給部の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。また、塗装ブースの内側上部には、エアー供給部の両側に１対の第１傾斜天井面が備えられ、エアー供給部には、１対の第１傾斜天井面にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられているので、第１傾斜天井面から第１内側面へとエアーがスムーズに流下し、塗料が第１内側面に塗着することを防ぐことができる。

また、塗装ブースが、第１の水平方向より第２の水平方向に長く、例えば塗装ラインにしようされるようなものである場合には、エアー供給部として第２の水平方向に延びる給気ダクトを設け、その給気ダクトの下面の両側部にサイドエアー噴出部を配置して傾斜天井面にエアーを吹き付けてもよいし、請求項２の塗装ブースのように、給気ダクトを下方に突出させて、その側面にサイドエアー噴出部を設けて第１傾斜天井面にエアーを吹き付けてもよい。

請求項３の塗装ブースも、請求項１の発明と同様に、エアー噴出部を有するエアー供給部が内側上部の一部に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べてエアー供給部内の容積を小さくすることができ、エアー供給部の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。また、塗装ブースの内側上部のうちエアー供給部の周りには、錐形天井壁が備えられ、エアー供給部には、錐形天井壁にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられているので、錐形天井壁をガイドにして側部包囲壁上をエアーがスムーズに流下し、塗料が側部包囲壁に塗着することを防ぐことができる。

また、上記したように側部包囲壁が筒状をなした塗装ブースでは、エアー供給部の下面に環状のエアー噴出部を設けて錐形天井壁にエアーを吹き付けてもよいし、請求項４の塗装ブースのように、エアー供給部を錐形天井壁の上端中心部から下方に突出させると共にそのエアー供給部の側面全体にサイドエアー噴出部を設けて錐形天井壁にエアーを吹き付けてもよい。

なお、上記した各請求項のエアー供給部の下面に、サイドエアー噴出部より遅い流速でエアーを鉛直下方に排出するボトムエアー噴出口を設けて、緩やかな気流によってワークの周りの余剰塗料を排除してもよい（請求項５の発明）。

本発明の第１実施形態に係る塗装ブースの斜視図塗装ブースの長手方向の中間位置における側断面図塗装ブースの短手方向の中間位置における側断面図エアー供給部の一部を拡大した側断面図第２実施形態に係る塗装ブースの斜視図本発明の変形例に係る塗装ブースの側断面図本発明の変形例に係るエアー供給部の一部を拡大した側断面図

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の塗装ブース１０は、平面形状が長方形をなし、その長方形の短手方向が本発明に係る第１の水平方向Ｈ１をなす一方、長手方向が本発明に係る第２の水平方向Ｈ２をなしている。塗装ブース１０のうち第２の水平方向Ｈ２（長手方向）で対向する１対の短辺側壁１１には、搬出入口１１Ａ，１１Ａがそれぞれ形成されている。そして、図２に示した搬送路１２が両搬出入口１１Ａ，１１Ａを貫通し、例えば車両ボディであるワークＷを搭載した台車１３が搬送路１２上を一方に移動して塗装ブース１０内を通過するようになっている。

なお、塗装ブース１０内の各搬出入口１１Ａの上側開口縁には、例えば、複数のエアーノズルを横並びに備えたエアーカーテン生成器１１Ｂ（図３参照）が取り付けられて、搬出入口１１Ａがエアーカーテンによって覆われている。

塗装ブース１０内における搬送路１２の両側にはスノコ板２０が備えられ、それらスノコ板２０の上には、図３に示すように大中小と高さが異なる複数の支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃがそれぞれ備えられている。そして、それら支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ上にそれぞれ塗装ロボット１５が取り付けられて、これら塗装ロボット１５群に囲まれた塗装処理領域Ｒ１でワークＷが塗装される。

詳細には、支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、例えば、上下方向に真っ直ぐの延びた柱状をなして第２の水平方向Ｈ２に間隔を空けて並べられると共に、図２に示すように第１の水平方向Ｈ１では、塗装ブース１０の１対の長辺側壁３０，３０に隣接している。また、各塗装ロボット１５は、所謂、垂直多関節ロボットであって、水平に旋回する旋回ベースに、第１アーム、第２アーム、リストを連ねて備え、そのリストの先端部に静電式の塗装ガン１６が取り付けられている。塗装ガン１６は、例えば、特開２０１３−１６６１１３号公報に開示されたものと同様の構造を有し、霧状塗料を帯電した状態で噴出し、静電気の吸引力を利用して霧状塗料をワークＷに塗着させる。

スノコ板２０の下方は、床下室２１をなし、さらにその下方は床下仕切板２２にて床下室２１から仕切られた吸引室２３になっている。また、床下仕切板２２には、第１の水平方向Ｈ１の両側部に複数の連通孔２４が形成され、それら連通孔２４の開口縁から上方に環状突条２４Ａが突出している。そして、床下仕切板２２の上面に環状突条２４Ａの高さまで水が張られた状態で、吸引室２３に接続された排気ダクト２５からエアーが吸引される。その吸引されるエアーの流量は、後述する第１ダクト３３から塗装ブース１０内に噴出されるエアーの流量と略同じになっている。

図２に示すように、塗装ブース１０の内側上部は、１対の傾斜屋根３１，３１の間に二段ダクト３２を備えた構造になっている。１対の傾斜屋根３１，３１は、１対の長辺側壁３０，３０の上端部から塗装ブース１０における第１の水平方向Ｈ１の中央寄り位置に向かって上る傾斜した平板状をなしている。また、１対の傾斜屋根３１，３１の内面である本発明の１対の第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａと、１対の長辺側壁３０，３０の内面である本発明の１対の第１内側面３０Ａ，３０Ａとは、例えば概ね４５度の角度で交差している。

二段ダクト３２は、断面が横長の長方形をなした第１ダクト３３の上に同形状の断面形状をなした第２ダクト３４を重ねてなる。それら第１ダクト３３と第２ダクト３４との接合面は、例えば、丁度、傾斜屋根３１，３１の上端部に位置し、第１ダクト３３が塗装ブース１０内で下方に突出して傾斜屋根３１，３１の上端部間に配置される一方、第２ダクト３４が塗装ブース１０の上方に突出した状態になっている。

第１ダクト３３は、本発明に係る「エアー供給部」に相当し、第１ダクト３３の両側面には本発明に係るサイドエアー噴出部３６，３６が設けられている。具体的には、第１ダクト３３の長手方向における複数位置において、図４に示すように第１ダクト３３の両側壁における上下の縁部を除いた略全体が切除されて複数の連通口３３Ｋが第１ダクト３３の長手方向の全体に形成されている。そして、第１ダクト３３の両側壁の内面の略全体にメッシュ３３Ａが敷設されると共に、さらにそのメッシュ３３Ａの内側にフィルターマット３３Ｂを重ねて敷設され、第１ダクト３３の両側面の略全体がサイドエアー噴出部３６，３６になっている。

なお、本実施形態では、これらメッシュ３３Ａとフィルターマット３３Ｂとから本発明に係る「通気性減圧部材」が構成されている。

第１ダクト３３及び第２ダクト３４の互いに重ね合わされた部分には、サイドエアー噴出部３６と同様の構造のエアー通過部３７が設けられている。即ち、エアー通過部３７は、第１ダクト３３及び第２ダクト３４のうち互いに重ね合わされた部分に複数の連通口３２Ｋを形成し、その連通口３２Ｋをメッシュ３４Ａとフィルターマット３４Ｂとで覆った構造をなしている。

また、図１に示すように、第２ダクト３４の一側面における長手方向の略中央には導入部３５が設けられて図示しない空調装置が接続されている。その空調装置は、前述の排気ダクト２５で吸引したエアーに外気を混合したものを、加熱、冷却及び加湿等して所定の湿度及び温度に調整してから第２ダクト３４へと送給する。

本実施形態の塗装ブース１０の構成に関する説明は以上である。次に、この塗装ブース１０の作用効果について説明する。塗装ブース１０を作動させると、空調装置から送給される圧縮エアーが、図２に示した第２ダクト３４に取り込まれてからエアー通過部３７を通過して本発明の「エアー供給部」に相当する第１ダクト３３に取り込まれる。ここで、第２ダクト３４内では、空調装置からエアーを取り込む導入部３５とそこから遠い部分とで内圧が大きく相違し得るが、第１ダクト３３内では、第２ダクト３４の長手方向全体からエアー通過部３７を通してエアーを取り込んでいるので、第１ダクト３３内の位置に応じた内圧のばらつきが第２ダクト３４内より緩和されて略均一になる。そして、第１ダクト３３の内圧に応じて１対のサイドエアー噴出部３６，３６から両側方にエアーが噴出されて、両第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａに吹き付けられる。

すると、エアーは、図４に示すように、第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａにガイドされて斜め下方に向かい、やがて図２に示すように、長辺側壁３０，３０の内側面である第１内側面３０Ａ，３０Ａに到達して鉛直下方に向かう。そして、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの周囲を通過してスノコ板２０の下方に吸い込まれる。その際、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの周囲の霧状塗料もスノコ板２０の下方に吸い込まれる。また、塗装ロボット１５群に囲まれた塗装処理領域Ｒ１では、上記したようにその周囲でエアーが流下しているので、それに伴って緩やかに下方に流れる。これにより、塗装処理領域Ｒ１でワークＷに塗着しなかった霧状塗料もスノコ板２０の下方へと排出される。

ここで、本実施形態の塗装ブース１０では、本発明の「エアー供給部」に相当する第１ダクト３３が内側上部の全体ではなく、内側上部の一部（中央）に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部、即ち、第１ダクト３３内の容積を小さくすることができる。これにより、サイドエアー噴出部３６から塗装ブース１０内の流下させるエアーの流量を小さくしても、第１ダクト３３の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。また、第１ダクト３３からその両側方の１対の第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａへとエアーが噴出し、それら第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａをガイドにして第１内側面３０Ａ，０３Ａへとエアーがスムーズに流下するので、塗料が第１内側面３０Ａ，３０Ａに塗着することを防ぐことができる。しかも、第１ダクト３３から真下にはエアーが流下されず、第１ダクト３３の真下の塗装処理領域Ｒ１では、その周囲のエアーの流下に伴う極めて低速なエアーの流れしか生じないので、シェーピングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガン１６であっても高品質の塗装を行うことができる。

［第２実施形態］
本実施形態の塗装ブース１０Ｖは、図５に示されており、円筒状の側部包囲壁４０の上側に円錐状の錐形天井壁４１を備えた構造をなし、錐形天井壁４１の中心部に二段スリーブ４２を備えている。二段スリーブ４２は、錐形天井壁４１の上端部を上下に貫通する円筒状をなし、内側の上下方向の中間位置に仕切板４２Ａが有し、その仕切板４２Ａにより二段スリーブ４２が上段側スリーブ４４と本発明の「エアー供給部」に相当する下段側スリーブ４３とに区画されている。

仕切板４２Ａには、上記第１実施形態のエアー通過部３７と同様の構造の図示しないエアー通過部が備えられ、上段側スリーブ４４の側面には空調装置（図示せず）が接続された導入部４５が備えられている。また、下段側スリーブ４３は、本発明の「エアー供給部」に相当し、その周面全体にサイドエアー噴出部４６を備えている。具体的には、下段側スリーブ４３の筒壁における周方向の複数位置には、上下の縁部を除く中間部を切除して複数の矩形窓が形成され、それら矩形窓群を図示しないメッシュとフィルターマットとによって覆ってサイドエアー噴出部４６が前記第１実施形態のサイドエアー噴出部３６と同じ構造に形成されている。

本実施形態の塗装ブース１０Ｖにおいても、本発明に係る「エアー供給部」としての下段側スリーブ４３が内側上部の一部に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部内の容積を小さくすることができる。これにより、サイドエアー噴出部４６から塗装ブース１０Ｖ内に流下させるエアーの流量を小さくしても、エアー供給部内の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。また、塗装ブース１０Ｖの内側上部のうちエアー供給部、即ち、下段側スリーブ４３の周りには、錐形天井壁４１が備えられているので、錐形天井壁４１をガイドにして側部包囲壁４０上をエアーがスムーズに流下し、塗料が側部包囲壁４０やその内側に隣接する図示しない塗装ロボットに塗着することを防ぐことができる。しかも、下段側スリーブ４３から真下にはエアーが流下されず、下段側スリーブ４３の真下の塗装処理領域では、その周囲のエアーの流下に伴う極めて低速なエアーの流れしか生じないので、シェーピングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガンであっても高品質の塗装を行うことができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１実施形態の塗装ブース１０では、「エアー供給部」に相当する第１ダクト３３が傾斜屋根３１，３１の上端部の間に配置されていたが、図６に示した塗装ブース１０Ｗのように傾斜屋根３１，３１より上方にダクト３３Ｖを「エアー供給部」として備え、そのダクト３３Ｖの下面の両側縁部にサイドエアー噴出部３６Ｖ，３６Ｖを設けた構成してもよい。この場合、例えば傾斜屋根３１，３１の上端部の間に天井板３６Ｋを設けて、その天井板３６Ｋの両側面を対向する各傾斜屋根３１と平行になるように傾斜させて傾斜屋根３１，３１と天井板３６Ｋとの間に送風路３６Ｒ，３６Ｒを形成する。そして、図７に示すようにダクト３３Ｖの内側から送風路３６Ｒをメッシュ３９Ａとフィルターマット３９Ｂとで覆ってサイドエアー噴出部３６Ｖとすればよい。

（２）前記第２実施形態の塗装ブース１０Ｖは、側部包囲壁４０が円筒状で、錐形天井壁４１が円錐状になっていたが、側部包囲壁が角筒状で、錐形天井壁が角錐状になっていてもよい。また、それに伴い、下段側スリーブが角筒状であってもよい。

（３）前記第１及び第２の実施形態におけるエアー供給部（第１ダクト３３，下段側スリーブ４３）の下面に、サイドエアー噴出部３６，４６より遅い流速でエアーを鉛直下方に噴出するボトムエアー噴出部を設けて、そのボトムエアー噴出部からのエアーによって、塗装処理領域Ｒ１に緩やかな気流を発生させてワークＷの周りの余剰塗料を排除してもよい。

（４）前記各実施形態では、本発明に係る通気性減圧部材がメッシュとフィルターマットで構成されていたが、メッシュのみ又はフィルターマットのみ或いは、圧力損失を伴ってエアーが通過可能なものであれば、メッシュ、フィルターマット以外のものであってもよい。

１０，１０Ｖ，１０Ｗ塗装ブース
２４Ｂフィルターマット
２５排気ダクト
３０Ａ第１内側面
３１傾斜屋根
３１Ａ第１傾斜天井面
３３第１ダクト（エアー供給部）
３３Ａ，３９Ａメッシュ（通気性減圧部材）
３３Ｂ，３９Ｂフィルターマット（通気性減圧部材）
３３Ｖダクト（エアー供給部）
３６，３６Ｖ，４６サイドエアー噴出部
４０側部包囲壁
４１錐形天井壁
４３下段側スリーブ（エアー供給部）
Ｈ１第１の水平方向
Ｈ２第２の水平方向
Ｒ１塗装処理領域
Ｗワーク

Claims

霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、
前記塗装処理領域を挟んで、第１の水平方向で互いに対向する１対の第１内側面と、
前記内側上部における前記第１の水平方向の中央寄り位置から前記１対の第１内側面の上端部まで下るように傾斜した１対の第１傾斜天井面とを備え、
前記エアー供給部は、前記内側上部における前記第１の水平方向の中央に配置されると共に、そのエアー供給部には、前記１対の第１傾斜天井面にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられている塗装ブース。
前記塗装ブースの平面形状は、前記第１の水平方向よりそれと直交する第２の水平方向に長い長方形をなし、
前記第２の水平方向に延びかつ前記内側上部における前記第１の水平方向の中央から下方に突出した前記エアー供給部としての給気ダクトを備え、
前記サイドエアー噴出部は、前記吸気ダクトの側面に形成された開口をフィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で覆ってなる請求項１に記載の塗装ブース。
霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、
前記塗装処理領域を側方から包囲する筒状の側部包囲壁と、
前記側部包囲壁の上端全体から前記側部包囲壁の中心部の上方に向かって窄むように傾斜した錐形天井壁とを備え、
前記エアー供給部は、前記錐形天井壁の上端中心部に配置されると共に、そのエアー供給部には、前記錐形天井壁にエアーを吹き付けるサイドエアー噴出部が設けられている塗装ブース。
前記エアー供給部は、前記錐形天井壁の上端中心部から下方に突出し、
前記サイドエアー噴出部は、前記エアー供給部の側面全体に設けられて、放射状にエアーを噴出する請求項３に記載の塗装ブース。
前記エアー供給部の下面に、前記サイドエアー噴出部より遅い流速でエアーを鉛直下方に噴出するボトムエアー噴出部が備えている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブース。