JP2018099640A - 回転霧化塗装装置及び車体塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】いずれも回転霧化頭を有する複数の塗装機を一体で動かして車体を塗装する際、各回転霧化頭への塗料の付着を軽減するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】回転霧化塗装装置１Ｒは、車体５０の塗装を行うための塗装装置であり、いずれも回転によって塗料を霧化して噴射する回転霧化頭２０Ｒを有する２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒと、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを車体５０に対して一体で動かすための駆動部としての塗装ロボット３０と、を備え、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒが塗装ロボット３０によって車体５０の右側塗装面５１Ｒに沿って一体で動くとき、隣接した２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれの回転霧化頭２０Ｒから右側塗装面５１Ｒに向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射されるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体を塗装する技術に関する。

従来、車体を塗装する中塗り、上塗りラインにおいては、高速で回転する回転霧化頭を備えた回転霧化塗装装置（以下、単に「塗装装置」ともいう。）が使用されている。この塗装装置は、塗料を回転霧化頭の回転によって粒化し、空気と静電気を利用して車体の塗装面に塗着させるように構成されている。

このような塗装装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の塗装装置は、車体の左右の塗装面に対向して配置される一対或いは複数対のベル型塗装ガンと、アーム先端部にベル型塗装ガンを保持する塗装ロボットと、を備えている。この塗装装置によれば、各ベル型塗装ガンの回転霧化頭を回転させて塗料を噴射しながら、塗装ロボットのアームを予め教示された移動軌跡にしたがって動かすことによって、塗料を車体の左右の塗装面に塗着させることができる。

特開平１１−１０４５４４号公報

ところで、この種の塗装装置の１つとして、それぞれが回転霧化頭を有する複数の塗装機を一体化させ、これら複数の塗装機を車体の塗装面に沿って一体で動かすように構成された塗装装置が知られている。この塗装装置によれば、複数の塗装機を同時に使用して車体の塗装面を広範囲にわたって塗装可能であるため、塗装工程に要する時間を短縮することができる。

一方で、この塗装装置の場合、互いに隣接する２つの塗装機のうち一方の塗装機の回転霧化頭から塗料が噴射されたときの塗料ダストが、他方の塗装機の回転霧化頭の表面に付着して、この回転霧化頭の表面を汚すという現象が発生する。このとき、回転霧化頭の表面に付着した塗料は、その回転によって飛散して車体の塗装面に塊状の塗料となって付着する。その結果、車体の塗装面の塗装品質低下が起こり得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、いずれも回転霧化頭を有する複数の塗装機を一体で動かして車体を塗装する際、各回転霧化頭への塗料の付着を軽減するのに有効な技術を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
車体の塗装を行うための回転霧化塗装装置であって、
いずれも回転によって塗料を霧化して噴射する回転霧化頭を有する複数の塗装機と、
上記複数の塗装機を上記車体に対して一体で動かすための駆動部と、
を備え、
上記駆動部が上記複数の塗装機を上記車体の塗装面に沿って一体で動かすとき、上記複数の塗装機のうち隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭から上記塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射されるように構成されている、回転霧化塗装装置、にある。

また、本発明の別態様は、
車体の塗装を行うための車体塗装方法であって、
いずれも回転によって塗料を霧化して噴射する回転霧化頭を有する複数の塗装機を上記車体の塗装面に沿って一体で動かすとき、上記複数の塗装機のうち隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭から上記塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料を噴射させる、車体塗装方法、にある。

上記の回転霧化塗装装置及び車体塗装方法によれば、塗装作業時に、複数の塗装機のうち隣接した２つの塗装機のそれぞれの回転霧化頭から車体の塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。このとき、２つの回転霧化頭のまわりには、一方の回転霧化頭から噴射された塗料と他方の回転霧化頭から噴射された塗料とが互いに遠ざかる方向に流れる第１領域と、一方の回転霧化頭から噴射された塗料と他方の回転霧化頭から噴射された塗料とが互いに近づく方向に流れる第２領域と、が形成される。
第１領域では、２つの回転霧化頭のうちのいずれか一方の回転霧化頭から噴射された塗料は他方の回転霧化頭から遠ざかるように流れるため、他方の回転霧化頭に塗料が付着しにくい。一方で、第２領域では、２つの回転霧化頭のそれぞれから噴射された塗料が互いに衝突し合って勢いを打ち消すため、各回転霧化頭に塗料が付着しにくい。

以上のごとく、上記の各態様によれば、いずれも回転霧化頭を有する複数の塗装機を一体で動かして車体を塗装する際、各回転霧化頭への塗料の付着を軽減することができる。

本実施形態の回転霧化塗装装置を正面から視た図。 図１の回転霧化塗装装置を上方から視た図。側面図。 図１中の第１塗装機の塗装機の断面構造を示す図。 図３の塗装機においてエア吹出口から吹き出すシェーピングエアの流れを模式的に示す図。 第１塗装機の一方の塗装機において回転霧化頭と駆動軸との締結構造を模式的に示す図。 第１塗装機の他方の塗装機において回転霧化頭と駆動軸との締結構造を模式的に示す図。 第２塗装機の一方の塗装機において回転霧化頭と駆動軸との締結構造を模式的に示す図。 第２塗装機の他方の塗装機において回転霧化頭と駆動軸との締結構造を模式的に示す図。 第１塗装機を使用して車体の右側塗装面に塗料を塗着させるときの様子を模式的に示す図。 第２塗装機を使用して車体の左側塗装面に塗料を塗着させるときの様子を模式的に示す図。 第１塗装機による作用効果を説明するための図。 第２塗装機による作用効果を説明するための図。 図１１の第１塗装機に対する比較例を説明するための図。

上記の回転霧化塗装装置において、上記隣接した２つの塗装機はいずれも、上記回転霧化頭から噴射される塗料に向けて霧化用のシェーピングエアを吹き出すためのエア吹出口を備え、上記エア吹出口から吹き出すシェーピングエアの吹き出し方向が上記回転霧化頭の回転方向に対して逆方向に捩れるように構成されており、且つ上記隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭が上記塗装面に向かって互いに逆方向に回転するように構成されているのが好ましい。
本構成によれば、塗装面に向かって互いに逆方向に回転する２つの回転霧化頭のそれぞれに対して、当該回転霧化頭の回転方向とは逆向きに形成されるシェーピングエアの旋回流が作用する。このため、隣接した２つの塗装機のそれぞれの回転霧化頭から車体の塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。また、各回転霧化頭から噴射された塗料に対して、その飛散方向と交差するようにシェーピングエアが衝突することとなり、塗料の微粒化を促進させることができる。

上記の回転霧化塗装装置において、上記隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭は、当該回転霧化頭を回転駆動するための駆動軸と同軸状に螺合することによってこの駆動軸に締結固定されており、且つ当該回転霧化頭が上記螺合のねじ込み方向に回転するように構成されているのが好ましい。
本構成によれば、各回転霧化頭の回転方向が駆動軸との螺合が強まる方向に一致する。このため、塗装作業に際に、各回転霧化頭と駆動軸との締結が解除されるのを防止することができる。

以下、回転霧化塗装装置（以下、単に「塗装装置」という。）の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、この塗装装置の説明のための図面において、塗装対象である車体の前方を矢印ＦＲで示し、車体の上方を矢印ＵＰで示し、車体の右方を矢印Ｒで示し、車体の左方を矢印Ｌで示している。また、回転霧化頭の軸方向を矢印Ｘで示し、塗装装置の幅方向を矢印Ｙで示している。

（実施形態）
図１及び図２に示されるように、塗装装置１は、車体５０の塗装を行うためのものである。車体５０の中塗り、上塗りラインにおいて、この車体５０は、塗装台車Ｔによって支持された状態で塗装ブースＢ内へと搬送される。

車体５０の塗装面５１には、車体５０の右側面を構成する右側塗装面５１Ｒと、車体５０の左側面を構成する左側塗装面５１Ｌと、が含まれている。

右側塗装面５１Ｒは、車体５０のボディシェルのうち、右側フロントヒンジピラーから右側リヤフェンダーまでの右側サイドボディ（以下、「右側サイドボディ５１Ｒ」ともいう。）として構成されている。

同様に、左側塗装面５１Ｌは、車体５０のボディシェルのうち、左側フロントヒンジピラーから左側リヤフェンダーまでの左側サイドボディ（以下、「左側サイドボディ５１Ｌ」ともいう。）によって構成されている。

ここで、左側塗装面５１Ｌは、車体５０のうち右側塗装面５１Ｒと左右対称位置にある塗装面である。即ち、右側塗装面５１Ｒと左側塗装面５１Ｌは、車体５０を前後方向に延びる車体中心線（図２中に示される車体中心線Ｍを参照）について互いに左右対称な塗装面をなしている。

塗装装置１は、第１塗装装置１Ｒと、第２塗装装置１Ｌと、に分類される。

第１塗装装置１Ｒは、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒと、塗装ロボット３０と、塗装装置１Ｌと兼用の制御装置４０と、を備えている。この第１塗装装置１Ｒは、車体５０の右側塗装面５１Ｒを塗装するのに使用される一方で、車体５０の左側塗装面５１Ｌの塗装には使用されない。第１塗装装置１Ｒの作動時に、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれを構成する回転霧化頭２０Ｒ（以下、「ベル２０Ｒ」という。）が車体５０の右側塗装面５１Ｒに対向して配置される。

塗装機１０Ｒは、塗装機１１Ｒとともに保持フレーム２によって一体状に保持された状態で塗装ロボット３０のロボットアーム３１に取付けられている。このため、第１塗装装置１Ｒの塗装ロボット３０は、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを車体５０に対して一体で動かすための駆動部として構成されている。

第２塗装装置１Ｌは、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌと、塗装ロボット３０と、第１塗装装置１Ｒと兼用の制御装置４０と、を備えている。この第２塗装装置１Ｌは、車体５０の左側塗装面５１Ｌを塗装するのに使用される一方で、車体５０の右側塗装面５１Ｒの塗装には使用されない。第２塗装装置１Ｌの作動時に、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌのそれぞれを構成する回転霧化頭２０Ｌ（以下、「ベル２０Ｌ」という。）が車体５０の左側塗装面５１Ｌに対向して配置される。

塗装機１０Ｌは、塗装機１１Ｌとともに保持フレーム２によって一体状に保持された状態で塗装ロボット３０のロボットアーム３１に取付けられている。このため、塗装装置１Ｌの塗装ロボット３０は、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌを車体５０に対して一体で動かすための駆動部として構成されている。

制御装置４０は、既知のＣＰＵ、メモリ、入出力部等によって構成されている。この制御装置４０は、塗装機制御部４１及びロボット制御部４２を備えている。

塗装機制御部４１は、４つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒ，１０Ｌ，１１Ｌを制御する機能を有する。この塗装機制御部４１によれば、これら塗装機の起動及び停止が制御され、また各塗装機の起動時にベル２０Ｒ，２０Ｌの回転数が調整される。

ロボット制御部４２は、塗装ロボット３０を制御する機能を有する。このロボット制御部４２によれば、各塗装ロボット３０のロボットアーム３１が予め教示された移動軌跡にしたがって動くことによって、各塗装機の位置及び姿勢が変更される。

次に、図３〜図８を参照しつつ塗装機１０Ｒの詳細な構造について説明する。
なお、他の塗装機１１Ｒ，１０Ｌ，１１Ｌの全体的な構造は塗装機１０Ｒと同様であるため、以下では、塗装機１０Ｒの全体的な構造のみを説明し、他の塗装機１１Ｒ，１０Ｌ，１１Ｌについては塗装機１０Ｒとの相違点のみを説明する。

図３に示されるように、塗装機１０Ｒは、ハウジング１０ａと、エアモータ１４と、ベル２０Ｒと、を備えている。

ハウジング１０ａは、エアモータ１４及びベル２０Ｒを収容している。このハウジング１０ａは、その外表面に近い部位にエア供給源（図示省略）に接続されたエア供給部（エア供給路）１２を備えている。エア供給部１２の流入口１２ａから流入したエアの一部は、エアモータ１４においてスラスト方向の空気軸受、及びラジアル方向の空気軸受に使用される。また、このエアの一部は、エアモータ１４を駆動する駆動用エアに使用される。更に、このエアの残りは、エア供給部１２のエア吹出口１２ｂから吹き出すシェーピングエアに使用される。エア供給部１２のエア吹出口１２ｂは、ハウジング１０ａの周方向に沿って等間隔で複数設けられている。

エアモータ１４は、ベル２０Ｒを回転駆動するアクチュエータとして構成されている。このエアモータ１４は、ベル２０Ｒを回転駆動するための駆動軸１６を有する。ベル２０Ｒのベルカップ２１は、エアモータ１４の駆動軸１６に同軸状に螺合することによってこの駆動軸１６に締結固定されている。具体的には、ベルカップ２１に設けられた雌ネジ２１ａと、駆動軸１６の外周面に設けられた雄ネジ１６ａとが同一の仮想軸線上において互いに螺合するように構成されており、この螺合が強まることによってベルカップ２１が駆動軸１６に締結固定される。この場合、ベル２０Ｒは駆動軸１６に直に連結される。

また、エアモータ１４は、エア駆動式のモータであり、その駆動軸１６にタービン１５が固定されている。このタービン１５の外周面には、周方向に互いに等間隔で配置された複数の羽根１５ａが設けられている。駆動軸１６は、タービン１５の複数の羽根１５ａにエアが供給されることによって回転する。これにより、駆動軸１６の雄ネジ１６ａがベルカップ２１の雌ネジ２１ａに螺合した状態で、ベル２０Ｒは、駆動軸１６の径方向の仮想の中心部分である回転軸Ａを中心にエアモータ１４と一体的に回転する。

特に図示しないものの、塗装機１０Ｒは回転数センサを備えている。塗装機制御部４１は、この回転数センサによって検出された、ベル２０Ｒの実際の回転数に基づいて、この回転数を目標回転数に一致させるように、エアモータ１４のタービン１５に供給するエア量をフィードバック制御するように構成されている。これにより、ベル２０Ｒの回転数が目標回転数に制御される。

なお、エアモータ１４を構成するタービン１５の詳細については、例えば実開昭６０−１５１５５５号公報に開示のタービン５が参照される。従って、本明細書では、この公報を援用することにより、タービン１５の更なる詳細な説明を省略する。

エアモータ１４の駆動軸１６には塗料管１７が内蔵されている。この塗料管１７は、塗料の付着度合いを容易に確認できるような透明な樹脂のチューブによって形成されるのが好ましい。この塗料管１７は、塗料供給源（図示省略）から供給された塗料が流れる流路１７ａと、流路１７ａに連通し且つベル２０Ｒの内部空間２３に配置された噴射口（吐出口）１７ｂと、を備えている。このため、塗料管１７の噴射口１７ｂから内部空間２３に塗料が噴射される。

ベル２０Ｒは、回転によって塗料を霧化して噴射する機能を有する。このベル２０Ｒは、カップ状のベルカップ２１と、ベルカップ２１の径方向の中心部分に設けられた円板状のベルハブ２２と、を備えている。ベルハブ２２は、ネジ部材（図示省略）によってベルカップ２１に締結固定されている。このベル２０Ｒにおいて、ベルカップ２１とベルハブ２２とによって内部空間２３が区画されている。また、ベルカップ２１とベルハブ２２の外周との間には塗料流通孔２４が形成されている。

ベルハブ２２の表面２２ａは、ワークである車体５０の塗装面５１に対向する対向面として構成されている。ベルハブ２２の裏面２２ｂは、内部空間２３に噴射された塗料をベルハブ２２の径方向外方の塗料流通孔２４へと誘導可能な湾曲面として構成されている。

ベル２０Ｒは、電気ケーブル（図示省略）を通じて外部電源に接続されている。このため、塗装機１０Ｒの運転時に電気ケーブルを通じて供給された電力によってベル２０Ｒへの通電が行われる。

ベル２０Ｒの内部空間２３に噴射された塗料は、通電状態のベルハブ２２の裏面２２ｂに接触することにより内部空間２３において帯電した状態で噴霧化される。その後、この帯電した塗料は、ベルカップ２１とベルハブ２２との間の塗料流通孔２４を通じて外部に流出し、エア供給部１２のエア吹出口１２ｂから吹き出す霧化用のエア、所謂「シェーピングエア」によって、一定のパターンで車体５０の塗装面５１に向けて噴射される。

このとき、ベル２０Ｒの回転数と塗料の粒化の度合いとの間に相関関係がある。即ち、ベル２０Ｒの回転数が上がると塗料の粒化の度合いが相対的に高くなり、ベル２０Ｒの回転数が下がる塗料の粒化の度合いが相対的に低くなる。

また、図４に示されるように、塗装機１０Ｒは、エア供給部１２の各エア吹出口１２ｂから吹き出すシェーピングエアの吹き出し方向Ｓがベル２０Ｒの回転方向Ｄ１に対して逆方向（即ち、ベル２０Ｒの回転方向後方）に捩れるように構成されている。これにより、ベル２０Ｒの回転方向Ｄ１とは逆向きにシェーピングエアの旋回流が形成される。このため、ベル２０Ｒから噴射された塗料に対して、その飛散方向と交差するようにシェーピングエアが衝突することとなり、塗料の微粒化を促進させることができる。

図５に示されるように、上記の塗装機１０Ｒは、ベル２０Ｒのベルカップ２１が駆動軸１６と同軸状に螺合し、ベルカップ２１の雌ネジ２１ａに対して駆動軸１６の雄ネジ１６ａを右回りである時計方向に回すと締まる螺合構造を有している。このような螺合構造を構成する雄ネジ１６ａ及び雌ネジ２１ａは、「右ネジ」或いは「正ネジ」とも称呼される。

この螺合構造の場合、駆動軸１６の雄ネジ１６ａとベルカップ２１の雌ネジ２１ａとを互いに係合させた状態で、駆動軸１６をベルカップ２１に対して右回りに相対回転させる。これにより、ベル２０Ｒのベルカップ２１に駆動軸１６が締付けられて、ベル２０Ｒは螺合によって駆動軸１６に締結固定される。

また、この塗装機１０Ｒにおいて、ベル２０Ｒは、予め設定された一方向である右回りにのみ回転するように構成されている。具体的には、このベル２０Ｒは、その作動時の回転方向が車体５０の右側塗装面５１Ｒに向かって常時に右回りとなるように構成されている。即ち、このベル２０Ｒは、駆動軸１６から伝達される回転軸力によって、ベルカップ２１と駆動軸１６との螺合のねじ込み方向に回転するように構成されている。

本構成によれば、ベル２０Ｒの回転方向がベルカップ２１と駆動軸１６との螺合の強まる方向に一致する。本構成を実現するために、塗装機１０Ｒのタービン１５は、エア供給によってベル２０Ｒが回転軸Ａを回転中心として右回りに回転するように、複数の羽根１５ａの向きが設定されている。

上記の塗装機１０Ｒに対して、塗装機１１Ｒは、駆動軸１６とベル２０Ｒとの螺合のねじ込み方向、及びベル２０Ｒの作動時の回転方向が相違している。

図６に示されるように、この塗装機１１Ｒは、ベル２０Ｒのベルカップ２１が駆動軸１６と同軸状に螺合し、ベルカップ２１の雌ネジ２１ａに対して駆動軸１６の雄ネジ１６ａを左回りである反時計方向に回すと締まる螺合構造を有している。このような螺合構造を構成する雄ネジ１６ａ及び雌ネジ２１ａは、「左ネジ」或いは「逆ネジ」とも称呼される。

この螺合構造の場合、駆動軸１６の雄ネジ１６ａとベルカップ２１の雌ネジ２１ａとを互いに係合させた状態で、駆動軸１６をベルカップ２１に対して左回りに相対回転させる。これにより、ベル２０Ｒのベルカップ２１に駆動軸１６が締付けられて、ベル２０Ｒは螺合によって駆動軸１６に締結固定される。

上述のように、塗装機１０Ｒの駆動軸１６の雄ネジ１６ａと、塗装機１１Ｒの駆動軸１６の雄ネジ１６ａと、は互いに逆ネジの関係（ネジが形成されている向きが反対の関係）にある。同様に、塗装機１０Ｒのベル２０Ｒの雌ネジ２１ａと、塗装機１１Ｒのベル２０Ｒの雌ネジ２１ａと、は互いに逆ネジの関係にある。

また、この塗装機１１Ｒにおいて、ベル２０Ｒは、予め設定された一方向である左回りにのみ回転するように構成されている。具体的には、このベル２０Ｒは、作動時の回転方向が車体５０の右側塗装面５１Ｒに向かって常時に左回りとなるように構成されている。即ち、このベル２０Ｒは、駆動軸１６から伝達される回転軸力によって、ベルカップ２１と駆動軸１６との螺合のねじ込み方向に回転するように構成されている。

本構成によれば、ベル２０Ｒの回転方向がベルカップ２１と駆動軸１６との螺合が強まる方向に一致する。本構成を実現するために、塗装機１１Ｒのタービン１５は、エア供給によってベル２０Ｒが回転軸Ａを回転中心として左回りに回転するように、複数の羽根１５ａの向きが設定されている。

図７に示されるように、塗装機１０Ｌは、上記の塗装機１０Ｒと同じ螺合構造（右ネジ）を有している。また、この塗装機１０Ｌのベル２０Ｌは、作動時の回転方向が車体５０の左側塗装面５１Ｌに向かって常時に右回りとなるように構成されている。

図８に示されるように、塗装機１１Ｌは、上記の塗装機１１Ｒと同じ螺合構造（左ネジ）を有している。また、この塗装機１１Ｌのベル２０Ｌは、作動時の回転方向が車体５０の左側塗装面５１Ｌに向かって常時に左回りとなるように構成されている。

ここで、図９〜図１２を参照しながら、塗装装置１Ｒ，１Ｌを使用した車体塗装方法によって、車体５０の右側塗装面５１Ｒ及び左側塗装面５１Ｌに塗料を塗着させるときの様子について説明する。

図９に示されるように、車体５０の右側塗装面５１Ｒを塗装する際、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれのベル２０Ｒを右側塗装面５１Ｒに向けて配置する。そして、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを作動させて、それぞれのベル２０Ｒを回転駆動する。

このとき、塗装機１０Ｒのベル２０Ｒは、回転軸Ａを回転中心として右側塗装面５１Ｒに向かって右回りである回転方向Ｄ１に回転し、且つ塗装機１１Ｒのベル２０Ｒは、回転軸Ａを回転中心として右側塗装面５１Ｒに向かって左回りである回転方向Ｄ２に回転する。また、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれにおいて、ベル２０Ｒは、エア供給部１２のエア吹出口１２ｂ（図３参照）から吹き出すシェーピングエアとの協働によって、帯電した塗料を粒化しつつ右側塗装面５１Ｒに向けて噴射する。

ベル２０Ｒから噴射された塗料Ｃは、このベル２０Ｒの回転時の遠心力によって径方向外方へ広がる。また、この塗料Ｃを右側塗装面５１Ｒの側方から視たとき、即ちベル２０Ｒを軸方向Ｘについて駆動軸１６側から視たとき、この塗料Ｃは、図９中の矢印Ｓで示される方向に吹き出すシェーピングエアの流れにしたがって、全体的には各ベル２０Ｒの回転方向後方へと流れるように飛散する。

また、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒは、それぞれのベル２０Ｒの回転が維持されたままの状態で、予め教示された塗装ロボット３０のロボットアーム３１（図１参照）の移動軌跡にしたがって、例えば移動軌跡Ｐ１上を一体的に移動する。塗装ロボット３０が２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを右側塗装面５１Ｒに沿って一体で動かすとき、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれのベル２０Ｒから右側塗装面５１Ｒに向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。このとき、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒが右側塗装面５１Ｒに対して一定間隔を隔てた状態でこの右側塗装面５１Ｒに沿って移動することで、右側塗装面５１Ｒの全体にわたって塗料を塗着させることができる。２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを同時に使用して右側塗装面５１Ｒを広範囲にわたって塗装可能であるため、車体５０の塗装工程に要する時間を短縮することができる。

図１０に示されるように、車体５０の左側塗装面５１Ｌを塗装する際、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌのそれぞれのベル２０Ｌを左側塗装面５１Ｌに向けて配置する。そして、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌを作動させて、それぞれのベル２０Ｌを回転駆動する。

このとき、塗装機１０Ｌのベル２０Ｌは、回転軸Ａを回転中心として左側塗装面５１Ｌに向かって右回りである回転方向Ｄ１に回転し、且つ塗装機１１Ｌのベル２０Ｌは、回転軸Ａを回転中心として左側塗装面５１Ｌに向かって左回りである回転方向Ｄ２に回転する。また、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌのそれぞれにおいて、ベル２０Ｌは、エア供給部１２のエア吹出口１２ｂ（図３参照）から吹き出すシェーピングエアとの協働によって、帯電した塗料を粒化しつつ左側塗装面５１Ｌに向けて噴射する。

ベル２０Ｌから噴射された塗料Ｃは、このベル２０Ｌの回転時の遠心力によって径方向外方へ広がる。また、この塗料Ｃを左側塗装面５１Ｌの側方から視たとき、即ちベル２０Ｌを軸方向Ｘについて駆動軸１６側から視たとき、この塗料Ｃは、図１０中の矢印Ｓで示される方向に吹き出すシェーピングエアの流れにしたがって、全体的には各ベル２０Ｌの回転方向後方へと流れるように飛散する。

また、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌは、それぞれのベル２０Ｌの回転が維持されたままの状態で、予め教示された塗装ロボット３０のロボットアーム３１（図１参照）の移動軌跡にしたがって、例えば移動軌跡Ｐ２上を一体的に移動する。塗装ロボット３０が２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌを左側塗装面５１Ｌに沿って一体で動かすとき、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌのそれぞれのベル２０Ｌから左側塗装面５１ＬＲに向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。このとき、２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌが左側塗装面５１Ｌに対して一定間隔を隔てた状態でこの左側塗装面５１Ｌに沿って移動することで、左側塗装面５１Ｌの全体にわたって塗料を塗着させることができる。２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌを同時に使用して左側塗装面５１Ｌを広範囲にわたって塗装可能であるため、車体５０の塗装工程に要する時間を短縮することができる。

上述のように、第１塗装装置１Ｒを使用した場合、塗装機１０Ｒのベル２０Ｒが車体５０の右側塗装面５１Ｒに向かって回転する回転方向Ｄ１と、塗装機１１Ｒのベル２０Ｒが車体５０の右側塗装面５１Ｒに向かって回転する回転方向Ｄ２が互いに逆になっている。

同様に、第２塗装装置１Ｌを使用した場合、塗装機１０Ｌのベル２０Ｌが車体５０の左側塗装面５１Ｌに向かって回転する回転方向Ｄ１と、塗装機１１Ｌのベル２０Ｌが車体５０の左側塗装面５１Ｌに向かって回転する回転方向Ｄ２が互いに逆になっている。

次に、上記の塗装装置及び車体塗装方法による作用効果について説明する。

図１１に示されるように、車体５０の右側塗装面５１Ｒの塗装作業時に、車体５０の右側塗装面５１Ｒに向かって互いに逆方向に回転する２つのベル２０Ｒ，２０Ｒのそれぞれに対して、当該ベル２０Ｒの回転方向とは逆向きに形成されるシェーピングエアの旋回流が作用する。このため、隣接した２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれのベル２０Ｒから右側塗装面５１Ｒに向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。即ち、塗装機１０Ｒのベル２０Ｒは、左回りの吹き出し方向Ｓに吹き出すシェーピングエアの旋回流によって左回り方向に塗料を噴射する。これに対して、塗装機１１Ｒのベル２０Ｒは、右回りの吹き出し方向Ｓに吹き出すシェーピングエアの旋回流によって右回り方向に塗料を噴射する。このとき、２つのベル２０Ｒ，２０Ｒのまわりに第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２が形成される。

第１領域Ｒ１は、一方のベル２０Ｒから噴射された塗料と他方のベル２０Ｒから噴射された塗料とが互いに遠ざかる方向に流れる領域である。これに対して、第２領域Ｒ２は、一方のベル２０Ｒから噴射された塗料と他方のベル２０Ｒから噴射された塗料とが互いに近づく方向に流れる領域である。

第１領域Ｒ１では、２つのベル２０Ｒ，２０Ｒのうちのいずれか一方のベル２０Ｒから噴射された塗料（塗料ダストＰＤ）は他方のベル２０Ｒから遠ざかるように流れるため、他方のベル２０Ｒに塗料が付着しにくい。一方で、第２領域Ｒ２では、２つのベル２０Ｒ，２０Ｒのそれぞれから噴射された塗料（塗料ダストＰＤ）が互いに衝突し合って勢いを打ち消すため、各ベル２０Ｒに塗料が付着しにくい。
従って、いずれもベル２０Ｒを有する２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒを一体で動かして車体５０の右側塗装面５１Ｒを塗装する際、各ベル２０Ｒへの塗料の付着を軽減することができる。

図１２に示されるように、車体５０の左側塗装面５１Ｌの塗装作業時に、車体５０の左側塗装面５１Ｌに向かって互いに逆方向に回転する２つのベル２０Ｌ，２０Ｌのそれぞれに対して、当該ベル２０Ｌの回転方向とは逆向きに形成されるシェーピングエアの旋回流が作用する。このため、隣接した２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌのそれぞれのベル２０Ｌから左側塗装面５１Ｌに向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射される。即ち、塗装機１０Ｌのベル２０Ｌは、左回りの吹き出し方向Ｓに吹き出すシェーピングエアの旋回流によって左回り方向に塗料を噴射する。これに対して、塗装機１１Ｌのベル２０Ｌは、右回りの吹き出し方向Ｓに吹き出すシェーピングエアの旋回流によって右回り方向に塗料を噴射する。このとき、２つのベル２０Ｌ，２０Ｌのまわりには、上記の第１領域Ｒ１と同様の第１領域Ｒ１１と、上記の第２領域Ｒ２と同様の第２領域Ｒ１２と、が形成される。

第１領域Ｒ１１では、２つのベル２０Ｌ，２０Ｌのうちのいずれか一方のベル２０Ｌから噴射された塗料（塗料ダストＰＤ）は他方のベル２０Ｌから遠ざかるように流れるため、他方のベル２０Ｌに塗料が付着しにくい。一方で、第２領域Ｒ１２では、２つのベル２０Ｌ，２０Ｌのそれぞれから噴射された塗料（塗料ダストＰＤ）が互いに衝突し合って勢いを打ち消すため、各ベル２０Ｌに塗料が付着しにくい。
従って、前述の塗装機１０Ｒ，１１Ｒの場合と同様に、いずれもベル２０Ｌを有する２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌを一体で動かして車体５０の左側塗装面５１Ｌを塗装する際、各ベル２０Ｌへの塗料の付着を軽減することができる。

なお、各ベルへの塗料の付着を軽減できるという上述の作用効果は、図１３に示される比較例を参照することによって更に明確になる。

図１３に示される比較例は、図１１に示される第１塗装装置１Ｒにおいて、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのそれぞれのベル２０Ｒから右側塗装面５１Ｒに向かって互いに同回転方向に塗料が噴射される場合を想定した例である。この比較例では、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒのベル２０Ｒはいずれも右側塗装面５１Ｒに向かって右回りに回転するように構成されており、且つシェーピングエアの吹き出し方向Ｓが各ベル２０Ｒの回転方向Ｄ１に対して逆方向（各ベル２０Ｒの回転方向後方）に捩れるように構成されている。

この比較例の場合、２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒの上方領域Ｒ３及び下方領域Ｒ４において、２つのベル２０Ｒ，２０Ｒのうちのいずれか一方のベル２０Ｒから噴射された塗料（塗料ダストＰＤ）が他方のベル２０Ｒに近づくように流れて付着し、このベル２０Ｒの表面を汚すという現象が発生する。このとき、ベル２０Ｒの表面に付着した塗料は、その回転によって飛散して車体５０の右側塗装面５１Ｒに塊状の塗料となって付着する。その結果、車体５０の右側塗装面５１Ｒの塗装品質低下が起こり得る。

これに対して、本実施形態の塗装装置１Ｒ，１Ｌは、上述のようにベル２０Ｒ或いはベル２０Ｌの表面に塗料が付着する現象の発生を抑える効果があるため、比較例に対して有利である。

また、上記の塗装装置１Ｒ，１Ｌによれば、２つのベル２０Ｒ，２０Ｌがいずれも、対応する駆動軸１６との螺合のねじ込み方向に回転するため、塗装作業に際に、ベル２０Ｒ，２０Ｌと対応する駆動軸１６との締結が解除されるのを防止することができる。

また、上記の塗装装置１Ｒ，１Ｌによれば、２つのベル２０Ｒ，２０Ｌがいずれも、予め設定された一方向にのみ常時に回転するため、ベル２０Ｒ，２０Ｌの回転方向を途中で逆転させるような制御が必要とならず、装置の構造を簡素化することができる。

本発明は、上記の本実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、本実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記の実施形態では、塗装機１０Ｒのベル２０Ｒの雌ネジ２１ａと塗装機１１Ｒのベル２０Ｒの雌ネジ２１ａとが互いに逆ネジの関係にある場合について例示したが、正ネジの関係であってもよい。同様に、塗装機１０Ｌのベル２０Ｌの雌ネジ２１ａと塗装機１１Ｌのベル２０Ｌの雌ネジ２１ａとが互いに正ネジの関係であってもよい。

上記の実施形態では、ベル２０Ｒ，２０Ｌが駆動軸１６に同軸状に螺合する場合について例示したが、これに代えて、ベル２０Ｒ，２０Ｌと駆動軸１６との間に１又は複数のギアを介在させ、ベル２０Ｒ，２０Ｌが当該ギアを介して駆動軸１６に連結される構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、車体５０の右側サイドボディ５１Ｒを２つの塗装機１０Ｒ，１１Ｒによって塗装し、且つ左側サイドボディ５１Ｌを２つの塗装機１０Ｌ，１１Ｌによって塗装する場合について例示したが、これらの塗装機を使用して車体５０の別の部位を塗装することもできる。

上記の実施形態では、シェーピングエアの吹き出し方向Ｓがベル２０Ｒ，２０Ｌの回転方向に対して逆方向（回転方向後方）に捩れる構造について例示したが、本構造に代えて、シェーピングエアの吹き出し方向Ｓがベル２０Ｒ，２０Ｌの回転方向に対して同方向（回転方向前方）に捩れる構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、塗装装置１Ｒ，１Ｌのそれぞれにおいて、２つのベルが互いに逆方向に回転し、且つシェーピングエアの吹き出し方向Ｓが２つのベルのいずれの回転方向に対して逆方向に捩れる構造について例示したが、本構造に代えて、２つのベルが互いに同方向に回転し、且つシェーピングエアの吹き出し方向Ｓが一方のベルについては逆方向に捩れ、他方のベルについては逆方向に捩れる構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、ベル２０Ｒ，２０Ｌのベルカップ２１が雌ネジ２１ａを有し、この雌ネジ２１ａに螺合する雄ネジ１６ａを駆動軸１６が有する場合について例示したが、これに代えて、ベルカップ２１に雄ネジ１６ａのような雄ネジを設け、且つこの雄ネジに螺合する雌ネジを設けた構造を採用することもできる。

上記の実施形態では、２つの塗装装置１Ｒ，１Ｌを使用する場合について例示したが、これら２つの塗装装置１Ｒ，１Ｌに別の塗装装置を加えて使用することもできる。また、２つの塗装装置１Ｒ，１Ｌがいずれも２つの塗装機を備える場合について例示したが、各塗装装置における塗装機の数は２つに限定されるものではなく、必要に応じて３つ以上であってもよい。

１つの塗装装置が３つ以上の複数の塗装機を備える場合、隣接する２つの塗装機のそれぞれのベルから塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射されるという条件が少なくとも満足されればよい。即ち、隣接する２つの塗装機についてのみ上記の条件が満足されてもよいし、或いは複数の塗装機の全部について上記の条件が満足されてもよい。

上記の実施形態では、２つのベル２０Ｒ，２０Ｌの回転駆動のためにエア駆動式のエアモータ１４を使用する場合について例示したが、これに代えて電動モータを使用することもできる。

上記の実施形態では、２つのベル２０Ｒ，２０Ｌを動かすための駆動部として塗装ロボット３０を使用する場合について例示したが、これに代えて別の駆動部を使用することもできる。別の駆動部の一例として、スプロケットと組み合わせて使用される動力伝達用チェーンにブラケットを介してベルを固定する構造を採用することができる。本構造の場合、動力伝達用チェーンの作動時の動力伝達によってベルを動かすことができる。

１ 回転霧化塗装装置
１Ｒ 第１塗装装置（回転霧化塗装装置）
１Ｌ 第２塗装装置（回転霧化塗装装置）
１０Ｒ，１１Ｒ、１０Ｌ，１１Ｌ 塗装機
１２ｂ エア吹出口
１６ 駆動軸
２０Ｒ，２０Ｌ 回転霧化頭（ベル）
３０ 塗装ロボット（駆動部）
５０ 車体
５１ 塗装面
５１Ｒ 右側塗装面（右側サイドボディ）
５１Ｌ 左側塗装面（左側サイドボディ）
Ｄ１，Ｄ２ 回転方向
Ｓ シェーピングエアの吹き出し方向

Claims (4)

1. 車体の塗装を行うための回転霧化塗装装置であって、
   いずれも回転によって塗料を霧化して噴射する回転霧化頭を有する複数の塗装機と、
   上記複数の塗装機を上記車体に対して一体で動かすための駆動部と、
   を備え、
   上記駆動部が上記複数の塗装機を上記車体の塗装面に沿って一体で動かすとき、上記複数の塗装機のうち隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭から上記塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料が噴射されるように構成されている、回転霧化塗装装置。
2. 上記隣接した２つの塗装機はいずれも、上記回転霧化頭から噴射される塗料に向けて霧化用のシェーピングエアを吹き出すためのエア吹出口を備え、上記エア吹出口から吹き出すシェーピングエアの吹き出し方向が上記回転霧化頭の回転方向に対して逆方向に捩れるように構成されており、且つ上記隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭が上記塗装面に向かって互いに逆方向に回転するように構成されている、請求項１に記載の回転霧化塗装装置。
3. 上記隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭は、当該回転霧化頭を回転駆動するための駆動軸と同軸状に螺合することによってこの駆動軸に締結固定されており、且つ当該回転霧化頭が上記螺合のねじ込み方向に回転するように構成されている、請求項１または２に記載の回転霧化塗装装置。
4. 車体の塗装を行うための車体塗装方法であって、
   いずれも回転によって塗料を霧化して噴射する回転霧化頭を有する複数の塗装機を上記車体の塗装面に沿って一体で動かすとき、上記複数の塗装機のうち隣接した２つの塗装機のそれぞれの上記回転霧化頭から上記塗装面に向かって互いに逆回転方向に塗料を噴射させる、車体塗装方法。

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