JP2017170365A - 塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被塗装物を振動させることなくカーテン状に流下される塗料を通過させて高品質に塗装することが可能な塗装装置を提供することである。
【解決手段】板状の被塗装物Ｍの表面を塗装する塗装装置１であって、被塗装物Ｍが配置されるテーブル１０と、塗料Ｐをカーテン状に流下させるフローコーターヘッド２０と、フローコーターヘッド２０の下方に設けられ、フローコーターヘッド２０から流下した塗料Ｐを回収する樋状の液受け３０と、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０をフローコーターヘッド２０から流下した塗料Ｐを通過させるように水平方向に搬送する水平方向搬送部４１と、を有することを特徴とする塗装装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状の被塗装物の表面を塗装する塗装装置に関し、特に、カーテン状に流下される塗料を通過させることで被塗装物の表面に塗料を塗布させるようにした塗装装置に関する。

従来から、プラスチックタイル（Ｐタイル）等の板状の被塗装物の表面を、紫外線硬化樹脂等の塗料で塗装する塗装装置として、フローコーターヘッドからカーテン状に流下される塗料を通過させるように被塗装物を一定速度で搬送して当該被塗装物の表面に塗料を均一に塗布させるようにした構成のものが知られている。フローコーターとも呼ばれるこのような塗装装置では、カーテン状に流下する塗料を通過させるように被塗装物を搬送するための搬送装置として、一対のベルトコンベアーを用いるのが一般的である。

例えば特許文献１、２には、送り速度が同期された一対のベルトコンベアーを直列に並べて配置し、これらのベルトコンベアーの間に設けられた隙間の上方にフローコーターヘッドを配置して当該隙間に向けて塗料がカーテン状に流下するようにし、一方のベルトコンベアーから他方のベルトコンベアーへと被塗装物を受け渡しながら水平方向に搬送することによりカーテン状の塗料を通過させて当該被塗装物の表面に均一に塗料を塗布させるようにした塗装装置が記載されている。

特開２００５−２０５３１３号公報 特開２００７−１１７９５８号公報

しかしながら、上記した従来の塗装装置では、被塗装物が一方のベルトコンベアーから他方のベルトコンベアーに受け渡される際に当該被塗装物に振動が生じる場合があり、この振動によって被塗装物の表面に塗布される塗料にむらが生じるなどの塗布不良が生じるおそれがあるという問題点があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被塗装物を振動させることなくカーテン状に流下される塗料を通過させて高品質に塗装することが可能な塗装装置を提供することにある。

本発明の塗装装置は、板状の被塗装物の表面を塗装する塗装装置であって、前記被塗装物が配置されるテーブルと、塗料をカーテン状に流下させるフローコーターヘッドと、前記フローコーターヘッドの下方に設けられ、前記フローコーターヘッドから流下した塗料を回収する樋状の液受けと、前記被塗装物が配置された前記テーブルを前記フローコーターヘッドから流下した塗料を通過させるように水平方向に搬送する水平方向搬送部と、を有することを特徴とする。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記水平方向搬送部が、水平方向に直線往復動可能な単軸アクチュエータで構成されているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記水平方向搬送部が、前記テーブルの加減速を制御可能なリニアサーボモータを駆動源としているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記テーブルに、前記被塗装物を保持するチャック部が設けられているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記液受けが、前記被塗装物の搬送経路の一方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びる上側液受けと、前記搬送経路の他方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びるとともに先端部分が前記上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置される下側液受けとに分けて設けられ、前記水平方向搬送部が、前記上側液受けの下方に配置され、前記テーブルが、前記被塗装物の搬送時に前記上側液受けの先端部分と前記下側液受けの先端部分との間を通過可能な支持部を介して前記水平方向搬送部に接続されているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記テーブルを上下方向に搬送する上下方向搬送部をさらに有し、前記被塗装物の塗装が完了した後、前記テーブルを、前記上下方向搬送部によって下方に向けて搬送し、次いで前記水平方向搬送部によって前記下側液受けの下方の戻し経路に沿って水平方向に搬送し、次いで前記上下方向搬送部により上方に向けて搬送して初期位置に復帰させるように構成されているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記上下方向搬送部が、上下方向に直線往復動可能な単軸アクチュエータで構成されているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記液受けが、前記被塗装物の搬送経路の一方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びる第１の上側液受けと、前記搬送経路の他方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びるとともに先端部分が前記第１の上側液受けの先端部分に対して水平方向に間隔を空けて対向する第２の上側液受けと、一端側部分が前記第１の上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置されるとともに他端側部分が前記第２の上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置される下側液受けとに分けて設けられ、前記水平方向搬送部が、前記下側液受けの下方に配置され、前記テーブルが、該テーブルの一方の側部から延びて前記被塗装物の搬送時に前記第１の上側液受けの先端部分と前記下側液受けの一端側部分との間を通過可能な第１の支持部と、前記テーブルの他方の側部から延びて前記被塗装物の搬送時に前記第２の上側液受けの先端部分と前記下側液受けの他端側部分との間を通過可能な第２の支持部とを介して前記水平方向搬送部に接続されているのが好ましい。

本発明の塗装装置は、上記構成において、前記水平方向搬送部が、搬送速度を変化させながら前記テーブルを前記フローコーターヘッドから流下した塗料を通過させるのが好ましい。

本発明によれば、被塗装物を振動させることなくカーテン状に流下される塗料を通過させて高品質に塗装することが可能な塗装装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態である塗装装置の斜視図である。 図１に示す塗装装置の平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ被塗装物を塗装する手順を模式的に示す説明図である。 （ａ）は図５（ａ）に示す状態において、上側液受けと下側液受けとが塗料を回収する様子を示す説明図であり、（ｂ）は図５（ｂ）に示す状態において、上側液受けと下側液受けとが塗料を回収する様子を示す説明図である。 （ａ）は等速度塗布におけるテーブルの搬送速度と位置との関係を示す特性線図であり、（ｂ）は当該等速度塗布により塗装された被塗装物を模式的に示す図である。 （ａ）は膜厚変更塗布におけるテーブルの搬送速度と位置との関係の一例を示す特性線図であり、（ｂ）は当該膜厚変更塗布により塗装された被塗装物を模式的に示す図である。 （ａ）は膜厚変更塗布におけるテーブルの搬送速度と位置との関係の他の例を示す特性線図であり、（ｂ）は当該膜厚変更塗布により塗装された被塗装物を模式的に示す図である。 図１に示す塗装装置の変形例の構成を示す正面図である。 図１０に示す変形例の塗装装置の平面図である。 図１０に示す変形例の塗装装置の側面図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。

図１〜４に示す本発明の一実施の形態である塗装装置１はフローコーターとも呼ばれるものであり、板状の被塗装物Ｍを、カーテン状に流下させた塗料Ｐを通過させるように搬送することで、その表面を塗装するものである。本実施の形態では、合成樹脂材料により薄い矩形板状に形成されたプラスチックタイル（Ｐタイル）を被塗装物Ｍとし、その表面に紫外線硬化樹脂を主成分とした塗料Ｐを塗装（コーティング）する場合を示す。

なお、被塗装物Ｍは、板状のものであれば、上記したプラスチックタイル以外のものを用いることもできる。また、被塗装物Ｍに塗布する塗料Ｐも、上記した紫外線硬化樹脂を主成分としたもの以外のものを用いることもできる。

図示する場合では、塗装装置１は、角パイプ等を組み合わせて構成されたフレーム２を有し、このフレーム２に、テーブル１０、フローコーターヘッド２０、液受け３０、搬送機４０等を組み付けて１つのユニットに構成されている。なお、図示は省略するが、フレーム２には、この塗装装置１の作動を制御するための制御盤や操作盤等を組み付けることもできる。

テーブル１０は平面視で矩形となる外形を有しており、その平坦な上面１０ａに塗装の対象物となる被塗装物Ｍを配置（載置）することができるようになっている。図２から解るように、テーブル１０の上面１０ａの縦寸法、横寸法は、それぞれ被塗装物Ｍの一辺の長さよりも小さくなっており、被塗装物Ｍがテーブル１０の上面１０ａの所定位置に配置されると、テーブル１０の上面１０ａの全体が被塗装物Ｍによって覆われるようになっている。また、図４に示されるように、テーブル１０は、その搬送方向の前方側に向けて段階的に厚みが薄くなる形状に形成されている。

図２に示すように、フレーム２の一側部には位置決めブロック３が固定されている。位置決めブロック３は被塗装物Ｍの一辺の長さに対応した間隔を空けて並ぶ一対の凸部３ａを有している。テーブル１０を位置決めブロック３に隣接する初期位置とした状態において、被塗装物Ｍの一辺を位置決めブロック３に当接させるとともにその両側部を一対の凸部３ａの間に嵌め込んだ状態としてテーブル１０に配置することにより、被塗装物Ｍをテーブル１０の上面１０ａの全体を覆う所定位置に容易に位置決めすることができる。

図２に示すように、被塗装物Ｍがテーブル１０の上面１０ａの所定位置に位置決めされると、その被塗装物Ｍの搬送方向で前方側となる前端部分がテーブル１０の前端部分よりも前方に突出するとともに被塗装物Ｍの両側方部分がテーブル１０の両側方部分よりも側方に突出する状態となる。

本実施の形態では、テーブル１０の上面１０ａへの被塗装物Ｍの配置を作業者の手作業によって行う構成としているが、ロボットアーム等の搬送装置を用いて自動的に行う構成とすることもできる。

被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０は、搬送機４０により、フレーム２の位置決めブロック３が固定された一側部側から他方の側部側に向けて水平方向に搬送される。これにより、被塗装物Ｍがテーブル１０とともにフローコーターヘッド２０の両側に跨って設定された搬送経路を水平方向に移動し、フローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過してその上側を向く表面が塗装される。

詳細は図示しないが、テーブル１０の上面１０ａにチャック部１１を設けた構成とすることもできる。チャック部１１は、例えば真空吸着チャックで構成することができる。この場合、チャック部１１を真空引きするための真空ポンプをフレーム２に組み付けた構成とすることができる。チャック部１１を設けることにより、被塗装物Ｍをテーブル１０に強固に保持することができる。したがって、テーブル１０とともに被塗装物Ｍを水平方向に搬送する際に、被塗装物Ｍを所望の速度にまで急激に加減速させることが可能となり、これによりテーブル１０の加減速動作の自由度を高めることができる。

なお、チャック部１１としては、上記した真空吸着チャックに限らず、被塗装物Ｍをテーブル１０に保持させることができる構成であれば他の構成のものを採用することもできる。

フローコーターヘッド２０は、被塗装物Ｍの搬送経路の中間位置において当該搬送経路に対して上方に位置するようにフレーム２に取り付けられている。フローコーターヘッド２０は被塗装物Ｍの一辺よりも横幅が広い横長のタンク状に形成されており、供給パイプ２０ａを通してその内部に塗料Ｐが供給されるようになっている。詳細は図示しないが、供給パイプ２０ａは、フローコーターヘッド２０に供給するための塗料Ｐを収容する収容タンクや当該収容タンクに収容された塗料Ｐをフローコーターヘッド２０に向けて供給するための供給ポンプ等に接続されている。

図４に示すように、フローコーターヘッド２０の下面にはスリット２０ｂが設けられており、このスリット２０ｂからフローコーターヘッド２０の内部の塗料Ｐが下方に向けてカーテン状に流下するようになっている。スリット２０ｂの幅（被塗装物Ｍの搬送方向に直交する方向の幅）つまりカーテン状に流下する塗料Ｐの幅は、被塗装物Ｍの大きさや塗装範囲等に応じて任意に設定することができる。本実施の形態では、被塗装物Ｍの表面の全体を塗装するために、スリット２０ｂの幅を被塗装物Ｍの一辺の長さよりも大きく設定するようにしている。

カーテン状の塗料Ｐは被塗装物Ｍの搬送経路に直交し、当該搬送経路を遮断するように流下している。したがって、テーブル１０によって搬送経路に沿って搬送される被塗装物Ｍがカーテン状に流下する塗料Ｐを通過すると、被塗装物Ｍの表面はその全面に塗料が塗布されて塗装されることになる。このとき、上述のように、被塗装物Ｍの搬送方向の前方側となる前端部分がテーブル１０の前端部分よりも前方に突出し、また、テーブル１０の搬送方向の前方側の部分の厚みは薄くされているので、カーテン状に流下する塗料Ｐを通過する際のテーブル１０の移動速度を速くしても、テーブル１０の前端部分に塗料Ｐが付着することを確実に防止することができる。

液受け３０は樋状に形成され、フローコーターヘッド２０の下方にスリット２０ｂの真下に位置するように設けられてフローコーターヘッド２０から流下した塗料Ｐを回収する。液受け３０で回収した塗料Ｐは上記した収容タンクに送られ、供給ポンプによって再度フローコーターヘッド２０に向けて供給される。すなわち、フローコーターヘッド２０から流下した塗料Ｐのうち、被塗装物Ｍの表面に塗布されなかった塗料Ｐは液受け３０により回収されてフローコーターヘッド２０と収容タンクとの間で循環されるようになっている。なお、収容タンクには、被塗装物Ｍに塗布されることにより消費された分の塗料Ｐが適宜補充される。

本実施の形態では、液受け３０は、上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとに分けて設けられた構成となっている。上側液受け３０ａは、断面が略コの字形であるとともに先端が縦壁で閉じられた樋状に形成されており、図３に示すように、被塗装物Ｍの搬送経路の一方の側方側（図３において右側）から当該搬送経路の下方にまで延び、その先端部分はテーブル１０の搬送経路の手前に隣接している。一方、下側液受け３０ｂは、断面が略コの字形であるとともに先端が縦壁で閉じられた樋状に形成されており、被塗装物Ｍの搬送経路の他方の側方側（図３において左側）から当該搬送経路の下方にまで延び、その先端部分は上側液受け３０ａの先端部分の下方にまで達して上側液受け３０ａの先端部分に対して上下方向に所定の間隔を空けて重ねて配置されている。

上側液受け３０ａの底面は、搬送経路に対して側方に離れるに従って下がる方向に傾斜する傾斜面となっており、その下端部分は図示しない配管等を介して収容タンクに接続されている。同様に、下側液受け３０ｂの底面は、搬送経路に対して側方に離れるに従って下がる方向に傾斜する傾斜面となっており、その下端部分は図示しない配管等を介して収容タンクに接続されている。なお、図示する場合では、上側液受け３０ａの底面の最低勾配は１０°、下側液受け３０ｂの底面の勾配は１５°なっているが、当該角度は種々変更可能である。

このような構成により、フローコーターヘッド２０から流下するカーテン状の塗料Ｐを上側液受け３０ａ及び下側液受け３０ｂで受けて回収するとともに、回収した塗料を収容タンクに送り、再度フローコーターヘッド２０に供給することができる。

上側液受け３０ａの先端部分の両側部に、飛散した塗料を受けるための一対の飛散防止板３１を設けることもできる。また、詳細は図示しないが、被塗装物Ｍの搬送経路の下方に、当該搬送経路の下方側の全体を覆うように受け板を設け、この受け板により被塗装物Ｍ等から垂れ落ちた塗料を受ける構成とすることもできる。さらに、塗料の飛散を防止するために、フローコーターヘッド２０の搬送経路に沿った前面および後面の両側ないし何れか一方側に、庇状に突出するカバーを設けた構成とすることもできる。

本実施の形態においては、搬送機４０は水平方向搬送部４１と上下方向搬送部４２とを有して構成されている。

水平方向搬送部４１は、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０をフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように搬送経路に沿って水平方向に搬送する機能を有するものである。本実施の形態においては、水平方向搬送部４１は水平方向に直線往復動が可能な単軸アクチュエータで構成されている。より具体的には、水平方向搬送部４１は、上側液受け３０ａの下方に配置されるレール４１ａと、このレール４１ａに沿って直線移動可能なスライダ４１ｂとを有している。レール４１ａはフレーム２の一方の側部から他方の側部にまで達する長さの直線状に形成されており、その軸方向が被塗装物Ｍの搬送方向に平行となる姿勢でフレーム２に固定されている。

水平方向搬送部４１には、その駆動源としてリニアサーボモータ（不図示）が内蔵されている。スライダ４１ｂはこのリニアサーボモータにより駆動されてレール４１ａに沿って直線往復動することができる。リニアサーボモータの作動は図示しない制御盤により制御される。リニアサーボモータは加減速の制御が可能となっており、スライダ４１ｂつまりテーブル１０を所望の位置で所望の移動速度となるように制御することができる。

上下方向搬送部４２は、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を上下方向に搬送する機能を有するものである。本実施の形態においては、上下方向搬送部４２は上下方向に直線往復動が可能な単軸アクチュエータ（単軸ロボット）で構成されている。より具体的には、上下方向搬送部４２は、その軸方向が上下方向を向く姿勢でスライダ４１ｂに固定される直線状のレール４２ａと、このレール４２ａに沿って直線移動可能なスライダ４２ｂとを有している。スライダ４２ｂは上下方向搬送部４２に内蔵されたリニアモータないし電動モータ等の駆動源により駆動されてレール４２ａに沿って直線往復動することができる。

テーブル１０の一方の側面には支持部１２が一体に設けられ、テーブル１０は支持部１２が上下方向搬送部４２のスライダ４２ｂに固定されることにより当該支持部１２を介して搬送機４０に接続されている。

このような構成により、搬送機４０の水平方向搬送部４１は、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を、フローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように搬送経路に沿って水平に搬送することができる。また、上下方向搬送部４２は、テーブル１０が搬送経路の終端に達したときに当該テーブル１０を下方に搬送することができる。さらに、水平方向搬送部４１は、上下方向搬送部４２によって下方に搬送されたテーブル１０を、搬送経路や下側液受け３０ｂよりも下方に該搬送経路と平行に設定された戻し経路に沿って、搬送経路における進行方向とは逆方向に向けて水平方向に搬送することができる。さらに、上下方向搬送部４２は、テーブル１０が戻し経路の終端に達したときに当該テーブル１０を上方に向けて搬送して初期位置に復帰させることができる。このように、水平方向搬送部４１と上下方向搬送部４２とを備えた搬送機４０により、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０をフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように搬送経路に沿って水平方向に搬送するとともに、塗装された被塗装物Ｍがテーブル１０から取り出された後には、テーブル１０を下方に移動させてから下側液受け３０ｂの下方を通る戻し経路を通して初期位置にまで戻すようにすることで、テーブル１０をフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させることなく初期位置に復帰させることができる。

フレーム２には、塗装後の被塗装物Ｍを保持するための４つの保持爪５０が設けられている。フローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過してテーブル１０が搬送経路の終端に達し、次いでテーブル１０が上下方向搬送部４２によって下方に搬送されると、塗装後の被塗装物Ｍは４つの保持爪５０により４隅が保持される。保持爪５０に保持された被塗装物Ｍは、作業者の手作業ないし搬送装置等を用いて塗装装置１から取り出すことができる。

フレーム２の上面に光線式の安全装置５１を設けた構成とすることもできる。この安全装置５１は、保持爪５０が設けられた領域を挟んで対向配置される投光器５１ａ及び投光器５１ａから照射された光を受ける受光器５１ｂを備え、投光器５１ａと受光器５１ｂとの間の光が遮られたときに水平方向搬送部４１の起動を禁止させるように構成されている。このような安全装置５１を設けることにより、保持爪５０が設けられた領域に作業者が手を差し入れた状態で誤って水平方向搬送部４１が起動されることを防止して、この塗装装置１の安全性を高めることができる。

テーブル１０に設けられる支持部１２は、テーブル１０の側部から側方に向けて延出する平板状の延出部１２ａと、この延出部１２ａの端部に一体に連なるとともに下方に向けて垂下する垂下部１２ｂとを有する逆Ｌ字形状に曲げられた板状に形成されており、垂下部１２ｂにおいてスライダ４２ｂに固定されている。延出部１２ａの厚みは、上側液受け３０ａの先端部分と下側液受け３０ｂの先端部分との間に設けられた上下方向の隙間よりも薄くなっており、テーブル１０が搬送経路に沿って水平方向に搬送される際に、当該隙間を通過することができる。このとき、支持部１２は上側液受け３０ａの下方を通過することになるので、テーブル１０を搬送経路に沿って水平方向に搬送する際に、支持部１２に塗料が付着することが防止される。

図５（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ被塗装物Ｍを塗装する手順を模式的に示す説明図である。また、図６（ａ）は図５（ａ）に示す状態において、上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとが塗料を回収する様子を示す説明図であり、図６（ｂ）は図５（ｂ）に示す状態において、上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとが塗料を回収する様子を示す説明図である。

次に、図５、図６に基づいて、この塗装装置１を用いて被塗装物Ｍの表面を塗装する手順について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、初期位置にあるテーブル１０に被塗装物Ｍを配置する。このとき、図６（ａ）に示すように、フローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐは、上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとに受けられてその全てが回収されるので、搬送機４０やフレーム２等に塗料Ｐが付着することはない。

次に操作盤を起動操作すると、水平方向搬送部４１が作動を開始し、図５（ｂ）に示すように、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０が水平方向搬送部４１により搬送経路に沿って水平方向に搬送される。これにより、被塗装物Ｍはフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過して、その表面が塗装される。

このとき、本発明の塗装装置１では、テーブル１０の上面１０ａの全体を当該上面１０ａに配置する被塗装物Ｍで覆う構成とするとともに液受け３０を上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとに分けた構成とし、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０をフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように水平方向に搬送する際に、テーブル１０と搬送機４０との接続部分となる支持部１２を上側液受け３０ａの先端部分と下側液受け３０ｂの先端部分との間に設けた上下方向の隙間を通過させるようにしているので、図６（ｂ）に示すように、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を水平方向搬送部４１によってフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように水平方向に搬送することで塗装を行う構成としても、テーブル１０、支持部１２及び搬送機４０に塗料Ｐが付着することがない。

被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０が搬送経路の終端に達すると、水平方向搬送部４１が停止し、図５（ｃ）に示すように、塗装された被塗装物Ｍを取り出すことができる。

次に、図５（ｄ）に示すように、上下方向搬送部４２が起動してテーブル１０が下方に向けて搬送され、テーブル１０が戻し経路に対応する高さとなると上下方向搬送部４２の作動が停止する。

次に、図５（ｅ）に示すように、水平方向搬送部４１が搬送経路に沿った移動のときとは逆方向に向けて作動し、テーブル１０を戻し経路に沿って水平方向に搬送する。そして、図５（ｆ）に示すように、テーブル１０が戻し経路の終端に達すると、水平方向搬送部４１の作動が停止する。

次に、上下方向搬送部４２が起動してテーブル１０は上方に搬送され、図５（ａ）に示す初期位置に復帰する。

一対のベルトコンベアーを用いた従来の塗装装置では、一方のベルトコンベアーから他方のベルトコンベアーに被塗装物を受け渡す際に振動が生じ、塗装不良を生じるおそれがある。これに対して、本発明の塗装装置１では、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を水平方向搬送部４１によってフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように水平方向に搬送することで塗装を行う構成としたので、被塗装物Ｍを振動させることなくカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させることができる。これにより、被塗装物Ｍの表面を高品質に塗装することができる。また、一対のベルトコンベアーの間を受け渡す必要がないので、一対のベルトコンベアーでは受け渡しが困難である小さな被塗装物Ｍの塗装も可能である。

また、テーブル１０にチャック部１１を設けた構成とすることにより、テーブル１０の加減速の自由度を高めることができるので、停止した状態でテーブル１０に被塗装物Ｍを配置する構成としても、所望の加速度でテーブル１０を急激に加速させて所定の搬送速度としてから被塗装物Ｍをカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させるように搬送することができるとともに当該塗装後には搬送経路の終端に向けてテーブル１０を急激に減速させて所定位置に停止させることができる。これにより、ベルトコンベアーを用いる場合に比べてテーブル１０の加減速に必要な加速距離を低減させて装置を小型化することができる。また、テーブル１０を停止させた状態で被塗装物Ｍの配置や取り出し作業を行うようにしても、所望の加速度でテーブル１０を急激に加速させて所定の搬送速度としてから被塗装物Ｍをカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させることができるので、この塗装装置１を用いた作業の安全性を高めることができる。

特に、水平方向搬送部４１として、リニアサーボモータを駆動源とした単軸アクチュエータを採用した場合には、より精度よくテーブル１０の加減速の制御を行うことができるので、上記効果をより高めることができる。

さらに、テーブル１０にチャック部１１を設けた構成とすることにより、テーブル１０の加減速の自由度を高めることができるので、塗布条件の変更を容易に行うことができる。

例えば等速度塗布においては、図７（ａ）に示すように、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を、初期位置Ｓから被塗装物Ｍがカーテン状に流下する塗料Ｐに到達する前の位置Ｂまで所定の加速度で加速させ、次いで一定の搬送速度Ｖ１でカーテン状に塗料Ｐが流下する位置Ｃを通過させ、被塗装物Ｍが完全に塗料Ｐを通過した後の位置Ａから搬送経路の終端の位置Ｅにまで所定の加速度で減速させて停止させることにより、図７（ｂ）に示すように、被塗装物Ｍの表面に均一な厚みで塗料Ｐを塗布することができる。

これに対して膜厚変更塗布においては、図８（ａ）に示すように、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を、初期位置Ｓから位置Ｂまで所定の加速度で加速させ、次いで位置Ｂから位置Ａに向けて搬送速度をＶ１からＶ２に徐々に低減させながら位置Ｃを通過させ、位置Ａから位置Ｅまで所定の加速度で減速させて停止させることにより、図８（ｂ）に示すように、被塗装物Ｍの表面に徐々に厚みが薄くなるように塗料Ｐを塗布することができる。

なお、膜厚変更塗布においては、例えば図９（ａ）に示すように、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０を、位置Ｂから位置Ｃに向けて搬送速度をＶ１からＶ２に徐々に低減させた後、位置Ｃから位置Ａに向けて搬送速度をＶ２からＶ１よりも速いＶ３に徐々に増加させ、位置Ａから位置Ｅまで所定の加速度で減速させて停止させることにより、図９（ｂ）に示すように、被塗装物Ｍの表面に中央部分の厚みが厚く、その両側が互いに異なる割合で徐々に厚みが薄くなるように塗料Ｐを塗布するようにするなど、搬送速度を種々のパターンで変更することも可能である。

このように、搬送速度を変化させながらテーブル１０を搬送するようにした膜厚変更塗布により、被塗装物Ｍの表面に塗布される塗料Ｐの厚みを搬送方向の各部位において異なるようにして、例えばグラデーションを有するように塗装するなどの塗布条件の変更を容易に行うことができる。

上記実施の形態では、塗装装置１は、搬送機４０に水平方向搬送部４１に加えて上下方向搬送部４２を設けた構成となっているが、これに限らず、上下方向搬送部４２を設けずに水平方向搬送部４１のみを設けた構成とすることもできる。この場合、テーブル１０は、水平方向搬送部４１によって搬送経路の初期位置と終端との間で往復動するように移動することになるが、往路の終端において塗装された被塗装物Ｍが取り出された後、新たな未塗装の被塗装物Ｍを配置した状態で復路を移動させることにより、テーブル１０に塗料Ｐを付着させることなく当該テーブル１０を往復動させることができる。このような構成とした場合、搬送経路の両端において塗装後の被塗装物Ｍの取り出し作業が行われることになるので、フレーム２のフローコーターヘッド２０を挟んだ両側に安全装置５１を設けるのが好ましい。

図１０は図１に示す塗装装置１の変形例の構成を示す正面図であり、図１１は図１０に示す変形例の塗装装置１の平面図であり、図１２は図１０に示す変形例の塗装装置１の側面図である。なお、図１０〜図１２においては、前述した部材に対応する部材に同一の符号を付してある。

図１〜図４に示す塗装装置１では、テーブル１０はその一方の側部に設けられた支持部１２により搬送機４０に片持ちで支持された構成となっている。これに対して、図１０〜図１２に示す変形例の塗装装置１では、テーブル１０の両側部にそれぞれ支持部１２が設けられ、これらの支持部１２により搬送機４０に両持ちで支持された構成となっている。この場合においても、支持部１２は、それぞれテーブル１０の側部から側方に向けて延出する平板状の延出部１２ａと、この延出部１２ａよりも幅が広く且つ３つの繰り抜き孔が設けられた平板状に形成され、延出部１２ａの端部に固定されて下方に向けて垂下する垂下部１２ｂとを有する逆Ｌ字形状に形成されている。

テーブル１０を搬送機４０に両持ちで支持された構成としつつテーブル１０や支持部１２への塗料Ｐの付着を防止するために、この変形例の塗装装置１では、液受け３０は、一対の上側液受け３０ａと１つの下側液受け３０ｂの３つの部分に分けて設けられている。より具体的に説明すると、図１０において右側に配置される一方の上側液受け（第１の上側液受け）３０ａは、断面が略コの字形であるとともに先端が縦壁で閉じられた樋状に形成されており、被塗装物Ｍの搬送経路の一方の側方側（図１０において右側）から当該搬送経路の下方にまで延び、その先端部分はテーブル１０の搬送経路の手前に隣接している。同様に、図１０において左側に配置される他方の上側液受け（第２の上側液受け）３０ａは、断面が略コの字形であるとともに先端が縦壁で閉じられた樋状に形成されており、被塗装物Ｍの搬送経路の他方の側方側（図１０において左側）から当該搬送経路の下方にまで延び、その先端部分は右側の上側液受け３０ａの先端部分に対して水平方向に間隔を空けて対向するように配置され、テーブル１０の搬送経路の手前に隣接している。一方、下側液受け３０ｂは、断面が略コの字形であるとともに両端が縦壁で閉じられた樋状に形成されており、被塗装物Ｍの搬送経路の下方に配置されている。また、下側液受け３０ｂは、その長手方向の一端側部分が右側の上側液受け３０ａの先端部分の下方に上下方向に所定の間隔を空けて重ねて配置されるとともに、その長手方向の他端側部分が左側の上側液受け３０ａの先端部分の下方に上下方向に所定の間隔を空けて重ねて配置されている。

一対の上側液受け３０ａの底面は、それぞれ搬送経路に対して側方に離れるに従って下がる方向に傾斜する傾斜面となっている。一対の上側液受け３０ａの下端部分には、それぞれフレーム２に沿って配置された配管３２が接続され、一対の上側液受け３０ａは、それぞれ当該配管３２を介して収容タンクに接続されている。一方、下側液受け３０ｂの底面は、その幅方向の中央部分が最も低くなるようにＶ字形状に傾斜している。下側液受け３０ｂの底面が最も低くなる中央部分の下方には搬送経路に沿って延びる配管３３が接続され、当該配管３３を介して収容タンクに接続されている。これにより、フローコーターヘッド２０から流下するカーテン状の塗料Ｐを一対の上側液受け３０ａ及び下側液受け３０ｂで受けて回収するとともに、回収した塗料を収容タンクに送り、再度フローコーターヘッド２０に供給することができる。

この変形例においては、搬送機４０は水平方向搬送部４１のみを有し、上下方向搬送部４２は設けられない構成となっている。また、水平方向搬送部４１は下側液受け３０ｂの下方に配置されている。水平方向搬送部４１のスライダ４１ｂの両側部には、フレーム２に設けられたガイドレール６０に沿って移動する車輪６１が設けられ、スライダ４１ｂによって両持ち構造のテーブル１０を安定的に移動させることができるようになっている。

また、この変形例においても、テーブル１０の一対の支持部１２の延出部１２ａの厚みは、一対の上側液受け３０ａの先端部分と下側液受け３０ｂの両端部分との間に設けられた上下方向の隙間よりも薄くなっており、テーブル１０が搬送経路に沿って水平方向に搬送される際に、当該隙間を通過することができる。このとき、支持部１２は上側液受け３０ａの下方を通過することになるので、テーブル１０を搬送経路に沿って水平方向に搬送する際に、支持部１２に塗料が付着することが防止される。

このような構成の変形例の塗装装置１では、テーブル１０を水平方向搬送部４１のスライダ４１ｂに両持ち支持させるようにしたので、テーブル１０をさらに安定して搬送することができ、これにより被塗装物Ｍをより振動が少ない状態でカーテン状に流下する塗料Ｐを通過させて塗装の品質をさらに高めることができる。

フローコーターヘッド２０は、シリンダ装置６２によって上下方向位置を変更可能な支持板６３に着脱自在に取り付けられた構成とされている。これにより、フローコーターヘッド２０に替えて、例えばダイコーターやローラーコーター等の他のコーターを支持板６３に取り付け、当該他のコーターによって、テーブル１０とともに搬送される被塗装物Ｍを塗装する構成とすることができる。このとき、支持板６３の高さを調整することにより、各種コーターを搬送される被塗装物Ｍの高さに対して位置合わせすることができる。また、テーブル１０を両持ちでスライダ４１ｂに強固に支持する構成としているので、コーターとして塗料Ｐを吐出するスリットを有するダイを被塗装物Ｍの表面に直接押し付ける構成であるダイコーターや塗料Ｐが塗布されたローラーを被塗装物Ｍの表面に直接押し付ける構成であるローラーコーター等が用いられた場合であっても、テーブル１０を傾斜等させることなく確実に支持して、被塗装物Ｍの塗装品質を確保することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、水平方向搬送部４１は単軸アクチュエータで構成されるが、これに限らず、被塗装物Ｍが配置されたテーブル１０をフローコーターヘッド２０からカーテン状に流下する塗料を通過するように水平方向に搬送することができるものであれば、他の構成のものを採用することもできる。また、水平方向搬送部４１の駆動源としては、上記したリニアサーボモータに限らず、スライダ４１ｂを駆動して直線往復動させることができるものであれば、例えば電動モータ等の他の形式のものを用いることもできる。

同様に、上下方向搬送部４２も、上記した単軸アクチュエータに限らず、テーブル１０を上下方向に搬送することができるものであれば、他の構成のものを採用することもできる。また、上下方向搬送部４２の駆動源としては、水平方向搬送部４１に採用されたリニアサーボモータや電動モータ等の種々の形式のものを用いることができる。

また、前記実施の形態においては、支持部１２をテーブル１０の側部から延出する逆Ｌ字形状のものとしているが、これに限らず、上側液受け３０ａと下側液受け３０ｂとの間に設けられた隙間を通過することができる構成であれば、その形状ないしテーブル１０からの延出位置は種々変更可能である。この場合、上側液受け３０ａの先端部分と下側液受け３０ｂの先端部分ないし端部部分に設けられる上下方向の隙間は、被塗装物Ｍの搬送経路の下方にあれば、種々の位置に変更可能である。

さらに、塗料Ｐとして紫外線硬化性樹脂を主成分とするものを用いた場合には、フレーム２の保持爪５０が設けられた領域に隣接する位置に塗装後の被塗装物Ｍを配置可能なステージを設け、当該ステージの上方に紫外線照射装置を配置した構成とすることもできる。当該構成により、塗装後の被塗装物Ｍをテーブル１０から取り出してステージに配置することで、被塗装物Ｍの表面に塗布された塗料Ｐを硬化させてから次の工程に搬送することが可能となる。

１ 塗装装置
２ フレーム
３ 位置決めブロック
３ａ 凸部
１０ テーブル
１０ａ 上面
１１ チャック部
１２ 支持部
１２ａ 延出部
１２ｂ 垂下部
２０ フローコーターヘッド
２０ａ 供給パイプ
２０ｂ スリット
３０ 液受け
３０ａ 上側液受け
３０ｂ 下側液受け
３１ 飛散防止板
３２ 配管
３３ 配管
４０ 搬送機
４１ 水平方向搬送部
４１ａ レール
４１ｂ スライダ
４２ 上下方向搬送部
４２ａ レール
４２ｂ スライダ
５０ 保持爪
５１ 安全装置
５１ａ 投光器
５１ｂ 受光器
６０ ガイドレール
６１ 車輪
６２ シリンダ装置
６３ 支持板
Ｍ 被塗装物
Ｐ 塗料

Claims (9)

1. 板状の被塗装物の表面を塗装する塗装装置であって、
   前記被塗装物が配置されるテーブルと、
   塗料をカーテン状に流下させるフローコーターヘッドと、
   前記フローコーターヘッドの下方に設けられ、前記フローコーターヘッドから流下した塗料を回収する樋状の液受けと、
   前記被塗装物が配置された前記テーブルを前記フローコーターヘッドから流下した塗料を通過させるように水平方向に搬送する水平方向搬送部と、を有することを特徴とする塗装装置。
2. 前記水平方向搬送部が、水平方向に直線往復動可能な単軸アクチュエータで構成されている、請求項１に記載の塗装装置。
3. 前記水平方向搬送部が、前記テーブルの加減速を制御可能なリニアサーボモータを駆動源としている、請求項２に記載の塗装装置。
4. 前記テーブルに、前記被塗装物を保持するチャック部が設けられている、請求項１〜３の何れか１項に記載の塗装装置。
5. 前記液受けが、前記被塗装物の搬送経路の一方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びる上側液受けと、前記搬送経路の他方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びるとともに先端部分が前記上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置される下側液受けとに分けて設けられ、
   前記水平方向搬送部が、前記上側液受けの下方に配置され、
   前記テーブルが、前記被塗装物の搬送時に前記上側液受けの先端部分と前記下側液受けの先端部分との間を通過可能な支持部を介して前記水平方向搬送部に接続されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の塗装装置。
6. 前記テーブルを上下方向に搬送する上下方向搬送部をさらに有し、
   前記被塗装物の塗装が完了した後、前記テーブルを、前記上下方向搬送部によって下方に向けて搬送し、次いで前記水平方向搬送部によって前記下側液受けの下方の戻し経路に沿って水平方向に搬送し、次いで前記上下方向搬送部により上方に向けて搬送して初期位置に復帰させるように構成されている、請求項５に記載の塗装装置。
7. 前記上下方向搬送部が、上下方向に直線往復動可能な単軸アクチュエータで構成されている、請求項６に記載の塗装装置。
8. 前記液受けが、前記被塗装物の搬送経路の一方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びる第１の上側液受けと、前記搬送経路の他方の側方側から該搬送経路の下方にまで延びるとともに先端部分が前記第１の上側液受けの先端部分に対して水平方向に間隔を空けて対向する第２の上側液受けと、一端側部分が前記第１の上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置されるとともに他端側部分が前記第２の上側液受けの先端部分の下方に間隔を空けて重ねて配置される下側液受けとに分けて設けられ、
   前記水平方向搬送部が、前記下側液受けの下方に配置され、
   前記テーブルが、該テーブルの一方の側部から延びて前記被塗装物の搬送時に前記第１の上側液受けの先端部分と前記下側液受けの一端側部分との間を通過可能な第１の支持部と、前記テーブルの他方の側部から延びて前記被塗装物の搬送時に前記第２の上側液受けの先端部分と前記下側液受けの他端側部分との間を通過可能な第２の支持部とを介して前記水平方向搬送部に接続されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の塗装装置。
9. 前記水平方向搬送部が、搬送速度を変化させながら前記テーブルを前記フローコーターヘッドから流下した塗料を通過させる、請求項１〜８の何れか１項に記載の塗装装置。

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