JP2019098200A - ワーク回転装置及びそれを用いた塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを自転させながら公転させてワークの外側面全域を塗装可能であるとともに１回の動作で複数個のワークの取り付けを可能する。【解決手段】ターンテーブル２と、ターンテーブル外周に回動自在に配置した複数個のワーク回転シャフト１３と、複数個のワークを１回の動作でターンテーブルに連結させるワーク供給治具２３と、ワーク回転シャフト１３を回動する回転体２２と、ターンテーブルを回動する公転用駆動手段３７と、回転体を回転する自転用駆動手段４３を具備し、ワーク回転シャフトはそれぞれ、回転体に連結される胴部１９とターンテーブル上方に突出させた嵌合部２０を有し、ワーク供給治具は、ターンテーブル上方に配置される治具ベース２４と、治具ベースに回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具２６を具備し、ワーク固定具は、嵌合部が嵌合する嵌合穴２７を具備した。【選択図】図１

Description

本発明は塗装に用いるワーク回転装置及びそれを用いた塗装方法に係り、より詳しくは、塗料の無駄を少なくするとともに、被塗装物の外側全面の塗装を可能にし、更に被塗装物の装着を容易にしたワーク回転装置及びそれを用いた塗装方法に関する。

従来から、被塗装物（以下「ワーク」と言う。）を大量に塗装する場合には、コンベア上に等間隔を置いてワークを載置するとともに、このワークをコンベア上で回転させながら、コンベアにより移動させ、この移動していくワークに向けて、複数箇所に固定したスプレーガンにより塗料を噴射する方法が採用されていた。

しかしながら、この方法では、スプレーガンの位置が固定されているとともに、ワークを等間隔でコンベア上に配置しているため、ワークが存在しない箇所にも塗料を噴射することになり、塗料の無駄が多くなってしまうという問題点があった。

この点、本出願人は過去において、ワークを固定させたワーク供給テーブルを回転させ、ワーク供給テーブルとともに回転するワークに向けて塗料を噴射する方法（以下「回転塗装」という。）を提案しており、これによれば、塗料の無駄を少なくするという効果を得ることが可能である。

即ち、この回転塗装では、複数個のワークを装着可能な回転テーブルを具備しており、この回転テーブルは、軸に回転自在に連結されており、その外周部近傍において複数個のワークを装着可能としている。そして、ワークを装着した回転テーブルを回転させ、回転する回転テーブル上のワークに向けて、スプレーガンより、塗料を噴射し、それによりワークの塗装を行う方法としている。

そのため、この回転塗装の方法を採用することにより、コンベア上に等間隔を置いてワークを載置し、このワークに向けて複数個のスプレーガンにより塗料を噴射する従来の塗装装置と比較すると、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

また、過去において本出願人は、複数個のワークを固定した複数個の回転テーブルを、任意の間隔を置いてコンベア上に回動自在に装着し、回転テーブルのそれぞれを回動させながらコンベアにより移動させ、回転テーブルの移動にスプレーガンを追従させながら、特定の回転テーブルに固定したワークに向けて塗料を噴射する方法を提案しており、これによっても、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

特開平１１−２９０７３３号公報 特開２００４−８２０６８号公報

ところで、ワークには、例えばドアミラー、スマートフォンの筐体等のように、表面と裏面が明確に区別されており、表面の塗装のみで良く、裏面の塗装を行う必要が無いもののほかに、ワインキャップ、口紅ケース等のような円筒形状のものがある。そして、このような円筒形状のワークでは、外側面と内側面を有して、外側面がすべて表面であり、外側面の全面に均等な塗膜を形成して塗装する必要があるが、前述の回転塗装の方法では、ワインキャップや口紅ケース等のように円筒形状で外側面の全面を塗装する必要があるワークの場合には、その外側面の全面を塗装することができず、特定の面のみの塗装しかできないという問題点が指摘されていた。

即ち、前述の回転塗装の方法では、スプレーガンに対向する面が固定されているために、スプレーガンに対向していない面は塗装されず、そのために、ワインキャップ、口紅ケース等のように、円筒形状で外側面がすべて表面であるワークの場合には、外側面のすべてを塗装することができなかった。

また、前述の従来の回転塗装の方法では、回転テーブルにワークを固定するに際しては、回転テーブルに複数個の取付治具を備え、この取付治具にワークを装着する必要があるが、従来は、ワークを一つずつ取付治具に取り付けなければならなかったので、取り付けるワークの数が多数個に及ぶ場合には、ワークの取り付けと塗装後の取り外しに時間と手間がかかってしまうという問題点が指摘されていた。

そこで、本発明は、塗料の無駄を少なくするとともに、円筒形状の被塗装物の外側全面の塗装を可能にし、更にワークの取り付け及び取り外しを容易にしたワーク回転装置及びそれを用いた塗装方法を提供することを課題としている。

本発明のワーク回転装置は、
回動自在なターンテーブルと、
該ターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトと、
複数個のワークを１回の動作で前記ターンテーブルに連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具と、
前記ワーク回転シャフトを回動するための回転体と、
前記ターンテーブルを回動するための公転用駆動手段と、
前記回転体を回転するための自転用駆動手段と、を具備し、
前記ワーク回転シャフトはそれぞれ、
前記回転体に連結される胴部と、
前記ターンテーブルの上方に突出させた嵌合部と、を有し、
前記ワーク供給治具は、
前記ターンテーブルの上方に配置される治具ベースと、
該治具ベースに回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具と、を具備するとともに、
該ワーク固定具は、
前記嵌合部が嵌合する嵌合穴を具備するとともに、前記治具ベースを前記ターンテーブルの上方に配置することで、前記嵌合穴に前記嵌合部が嵌合可能な配置とし、
前記ワーク固定具にワークを固定した状態で、前記治具ベースを前記ターンテーブルの上方に配置して、前記嵌合孔に前記嵌合部を嵌合させ、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブルに連結するとともに、
前記回転体を回転して、前記ワーク回転シャフトに連結させたワークを自転させながら、前記ターンテーブルを回転させることで、自転しているワークを公転させることを可能としたことを特徴としている。

そして、このワーク回転装置を用いた本発明の塗装方法では、
ワークを前記ワーク固定具に固定した治具ベースを前記ターンテーブルの上方に配置して、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブルに連結するとともに、
前記回転体を回転して前記ワーク回転シャフトに連結させたワークを自転させるとともに、
前記ターンテーブルを回転させてワークを公転させ、
自転しながら公転しているワークに向けて塗料噴射手段から塗料を噴射する、ことを特徴としている。

本発明の塗装方法では、回動自在なターンテーブルと、該ターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトと、ワーク回転シャフトを回動するための回転体と、前記ターンテーブルを回動するための公転用駆動手段と、前記回転体を回転するための自転用駆動手段を具備し、回転体を回転してワーク回転シャフトに連結したワークを自転させながら、ターンテーブルを回転させることで、自転しているワークを公転させることを可能としている。そのために、本発明の塗装方法では、塗料の無駄を少なくすることができるとともに、円筒形状のワークの外側面の全面に均等な塗膜を形成することが可能である。

また、本発明のワーク回転装置では、複数個のワークを１回の動作でターンテーブルに連結し、又は連結を解除するためのワーク供給治具を有しているために、ワークを一つずつ、ターンテーブルに連結し又は連結を解除する必要が無くなり、特にターンテーブルに連結するワークの数が多数個に及ぶ場合には、ワークの連結と塗装後の連結の解除に時間と手間を要することが無くなった。

本発明のワーク回転装置の実施例を説明するための斜視図である。 本発明のワーク回転装置の実施例を説明するための図であり、側面を示している。 本発明のワーク回転装置の実施例を説明するための斜視図であり、分解した状態を示している。 本発明のワーク回転装置の実施例を説明するための斜視図であり、分解した状態を下側から示している。 本発明のワーク回転装置の実施例を説明するための斜視図であり、カバーを外した状態を下側から示している。 本発明のワーク回転装置の実施例の一部の断面図である。 本発明のワーク回転装置の実施例におけるワークの取付方法を説明するための断面図である。

本発明のワーク回転装置では、回動自在なターンテーブルを有しており、このターンテーブルは、公転用駆動手段によって回動することとしている。

また、ターンテーブルの外周部近傍には、円周方向に沿って、それぞれにワークを連結可能な、複数個のワーク回転シャフトが回動自在に配置されており、このワーク回転シャフトは、回転体により回動することとしており、回転体は、自転用駆動手段によって回転することとしている。そして、ワーク回転シャフトは、回転体に連結される胴部と、ターンテーブルの上方に突出させた嵌合部を有している。

更に本発明のワーク回転装置では、複数個のワークを１回の動作でターンテーブルに連結し、又は連結を解除するためのワーク供給治具を有しており、このワーク供給治具は、ターンテーブルの上方に配置される治具ベースと、この治具ベースに回動自在に配置された複数個のワーク固定具を具備し、ワーク固定具のそれぞれにワークを固定することとしている。

また、ワーク固定具は、ワーク回転シャフトの嵌合部が嵌合する嵌合穴を具備しており、更に、治具ベースをターンテーブルの上方に配置することで、ワーク固定具の嵌合穴にワーク回転シャフトの嵌合部が嵌合可能な配置で、治具ベースに具備されている。

そして、これにより、ワーク固定具にワークを固定した状態で、治具ベースをターンテーブルの上方に配置し、ワーク固定具の嵌合穴にワーク回転シャフトの嵌合部を嵌合させ、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブルに連結させることができる。

また、ターンテーブルにワークを連結している状態で治具ベースをターンテーブルの上方から取り外すことで、多数のワークを１回の動作でターンテーブルから取り外すことが可能である。

更に、回転体を回転してワーク回転シャフトに連結したワークを自転させながら、ターンテーブルを回転させることで、自転しているワークを公転させることを可能としている。

そして、このワーク回転装置を用いた本発明の塗装方法では、ワーク固定具のそれぞれにワークを固定し、次に、ワーク固定具にワークを固定した治具ベースをターンテーブルの上方に配置し、それにより、ワーク固定具の嵌合穴にワーク回転シャフトの嵌合部を嵌合させ、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブルに連結する。

そしてその状態で、回転体を回転して、ワーク回転シャフトに連結したワークを自転させるとともに、前記ターンテーブルを回転させてワークを公転させ、それにより、ワークを、自転させながら公転させ、この自転しながら公転しているワークに向けて、スプレーガン等の塗料噴射手段から塗料を噴射し、それによりワークの外側の全面を均一な塗膜で塗装することとしている。

ここで、ワーク回転シャフトの嵌合部を鋭角の円錐形状し、ワーク固定治具の嵌合穴は、嵌合部が嵌合可能な鋭角の円錐形状の空洞にするとよく、これにより、ワーク固定具の嵌合穴がワーク固定具の自重により、ワーク回転シャフトの嵌合部に密着し、ワーク固定具をワーク回転シャフトに確実に嵌合させることが可能となる。

また、ワーク固定具は、ワークを挿入の一部を挿入してワークを固定するための固定穴を有するとよく、これにより、ワークを容易にワーク固定具に固定可能となる。

本発明のワーク回転装置の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例のワーク回転装置を示す図であり、図において１が本実施例のワーク回転装置である。また図２には本実施例におけるワーク回転装置の側面図、図３は本実施例におけるワーク回転装置を分解した状態を上側から示した図、図４は本実施例におけるワーク回転装置を分解した状態を下側から示した図、図６は図２におけるＡ−Ａ線断面構造の一部を示す図である。

そして、本実施例のワーク回転装置１では、ワークを公転するためのターンテーブルを有している。即ち、図において２がターンテーブルであり、本実施例においてこのターンテーブル２は、基台３上に回動自在に連結されている。

ここで、前記基台３について説明すると、本実施例において前記基台３は、塗装ロボット等のアームに設置される取付ベース４を有しており、本実施例においてこの取付ベース４は円盤状としている。

また、前記取付ベース４には複数本の支柱５が立設されており、この支柱５の上方部分には連結ベースが配置されている。そして、前記連結ベースは、下方側連結ベース６と、上方側連結ベース７を有しており、下方側連結ベース６と上方側連結ベース７は、間隔を置いて上下２段に配置されている。

なお、図１において８は、塗装ロボットのアームの一部であり、本実施例のワーク回転装置１を使用してワークの塗装を行う場合には、前記取付ベース４を前記塗装ロボットのアーム８に取り付けることとしている。但し、記取付ベース４は、必ずしも塗装ロボットのアームに取り付ける必要はなく、例えば天吊り型のロボットアームを用いてワークの塗装を行う場合には、塗装ブースの床面に設置してもよい。

次に、前記ターンテーブル２について説明すると、本実施例において前記ターンテーブル２は、テーブルベースを有しており、このテーブルベースの上面及び側面は、カバー９により覆われている。

ここで、図５は、前記カバー９を外した状態のターンテーブル２を下側から示した図であり、図において１０がテーブルベースである。そして、前記テーブルベース１０は、下方側テーブルベース１１と、この下方側テーブルベール１１の上方に間隔を置いて配置された上方側テーブルベース１２を有しており、下方側テーブルベース１１及び上方側テーブルベース１２はいずれも円盤状とし、ほぼ同一径としており、支柱により互いに連結されている。

そして、前記下方側テーブルベース１１及び上方側テーブルベース１２間において、テーブルベース１０の外周部近傍には、テーブルベース１０の円周方向に沿って、ワークを連結するためのワーク回転シャフトが複数個、本実施例においては３０個が配置されている。即ち、図５において１３がワーク回転シャフトであり、本実施例において前記ワーク回転シャフト１３は、前記テーブルベース１０に回動自在に装着されている。

ここで、前記ワーク回転シャフト１３の取付方法について図７を参照にして説明すると、図７は前記ワーク回転シャフト１３の近傍の断面構造を示す図であり、図において、前記下方側テーブルベース１１の上面には下方側固定座１４が取り付けられており、下方側固定座１４の上方において前記上方側テーブルベース１２の下面には、上方側固定座１５が取り付けられている。

一方、前記ワーク回転シャフト１３は、全体を円柱状としており、前記下方側固定座１４と上方側固定座１５間に、ベアリング１６を介して回動自在に配置されている。即ち、ワーク回転シャフト１３は、ベアリング１６を介して、前記下方側固定座１４上に回動自在に載置され、上部は、前記上方側固定座１５を貫通して、テーブルベース１０の上方に突出している。

ここで、前記上方側固定座１５は、中心部にワーク回転シャフト１３が貫通する貫通孔１７が形成されており、更に、上方部分は前記上方側テーブルベース１２を貫通して前記上方側テーブルベース１２の上方に突出している。そして、前記上方側テーブルベース１２の上方に突出した部分をガード部１８とし、このガード部１８によって、ターンテーブル２の内部に塗料ミストや塵等が入り込むことを防止している。

次に、前記ワーク回転シャフト１３について説明すると、本実施例において前記ワーク回転シャフト１３は、円柱状の胴部１９と、この胴部１９の上方に連設した嵌合部２０を有し、本実施例ではステンレス製としている。そして、前記胴部１９は、前記下方側テーブルベース１１と上方側テーブルベース１２間に位置しており、自転用ギヤ２１が周設されている。一方、前記嵌合部２０は、鋭角な円錐状としており、先端部分は前記上方側テーブルベース１２の上方に突出し、下方側は前記ガード部１８内に位置している。

次に、図５において２２は回転体である。即ち、本実施例のワーク回転装置１では、前記ターンテーブル２内に回転体２２が、回動自在に配置されている。そしてこの回転体２２は、円盤状であるとともに、その外周部に歯が形成されたギヤ状としており、その外周部が、前記ワーク回転シャフト１３の胴部１９に周設した自転用ギヤ２１にかみ合うこととしている。そのため、これにより、回転体２２を回動することで、自転用ギヤ２１を介して前記ワーク回転シャフト１３を回動可能とし、即ち、回転体２２を回動することで、ワーク回転シャフト１３に装着したワークを自転させることを可能としている。

次に、図３において２３は、ワーク供給治具である。即ち、本実施例のワーク回転装置では、多数個のワークを１回の動作で前記ターンテーブル２に連結し、又はターンテーブル２に連結している多数個のワークを１回の動作で取り外すためのワーク供給治具２３を有している。

そして、このワーク供給治具２３を用いることで、複数個のワークをターンテーブルに一度に連結することが可能なために、ワークを一つ一つ、ワーク回転シャフト１３に連結したり、ワーク回転シャフト１３から取り外したりする手間を無くし、ワーク回転シャフトに対するワークの脱着を容易にして、作業時間の短縮を達成している。

ここで、前記ワーク供給治具２３について説明すると、本実施例において前記ワーク供給治具２３は、前記ターンテーブル２の上方に配置される治具ベースを有している。即ち、図において２４が治具ベースであり、本実施例においてこの治具ベース２４は、前記ターンテーブル２とほぼ同等の径を有した円盤状としている。そして、その外周部近傍には、治具ベース２４の円周方向に沿って、前記ワーク回転シャフト１３と同数の挿入穴２５（図７参照）が、ワーク回転シャフト１３の配置と同ピッチで形成されており、この挿入穴２５のそれぞれに、ワーク固定具２６が、回動自在に配置されている。

ここで、前記ワーク固定具２６について図７を参照して説明すると、図７において、本実施例において前記ワーク固定具２６は、ステンレス製とし。前記挿入穴２５内に回動自在に挿入可能な径を有した円柱状としている。そして、底部には上方に向けて、前記ワーク回転シャフト１３に形成した円錐状の嵌合部２０が嵌合可能な円錐状の嵌合穴２７が形成されている。従ってこれにより、前記治具ベース２４を前記ターンテーブル２の上方に配置することで、前記嵌合部２０が前記嵌合穴２７に嵌合することとしている。従って、本実施例では、前記ワーク固定具２６のそれぞれに、あるいはワーク固定具の任意のものにワークを固定した状態で、前記治具ベース２４を前記ターンテーブル２の上方に配置するのみで、即ち１回の動作のみで、ワーク固定具に固定したワークのすべてをワーク回転シャフト１３のいずれかに連結させ、従って、１回の動作で多数個のワークをターンテーブルに連結することが可能である。

なお、図７において２８は、ワーク固定具２６にワークを固定するための固定穴である。即ち、本実施例におけるワーク固定具２６では、底部に突起を有するワークを固定する場合に突起を挿入固定する固定穴２８を有しており、この固定穴２８内にワークの突起を挿入固定することで、ワークをワーク固定具２６に固定可能としている。図においてＷがワークであり、３１がワークが具備する突起である。

また、図７において３２はアダプタである。即ち、ワークＷに突起が無い場合には、固定穴２８に挿入固定可能な突起３３を有するアダプタ３２を用いて、ワークＷをワーク固定具２６に固定しても良い。但し、ワークをワーク固定具２６に固定する方法は特に限定されず、いずれの方法でも良い。従って、ワーク固定具２６の外径と同等の内径を有するワークの場合はワーク固定具２６に被せることでワーク固定具２６に固定してもよく、ワークの外形寸法に合わせてワーク固定具２６の形状寸法を決めてもよい。

次に、図７において２９はストッパーである。即ち、本実施例において前記ワーク固定具２６には、下方側にリング状のストッパー２９を周設しており、これにより、ワーク固定具２６が挿入穴２５から落下することを防止している。更に、図において３０はＯリングであり、本実施例のワーク固定具２６では、挿入穴２５にワーク固定具２６を挿入した後に、挿入穴２５の下方においてワーク固定具２６にＯリング３０を周設することで、ワーク固定具２６が挿入穴２５から飛び出ることを防止している。

次に、図３において３４は位置決めピンである。即ち、本実施例においては、前記ターンテーブル２に位置決めピン３４を立設しており、一方、前記治具ベース２４には、図６に示すように、前記位置決めピン３４が挿入するピン挿入孔３５を形成している。そして、前記位置決めピン３４をピン挿入穴３５に挿入することで、いずれかのワーク回転シャフト１３の嵌合部２０が、いずれかのワーク固定具２６の嵌合穴２７に嵌合することとしている。従って、本実施例では、前述したように、ワーク固定具２６が配置されている挿入孔２５とワーク回転シャフト１３の配置が同ピッチであるため、容易に、１回の動作で、ワーク固定具２６に固定したすべてのワークを、ワーク回転シャフト１３に連結させることを可能にしている。なお、図において３６は、前記位置決めピン３４を保護するためのカバーである。

次に、図６を参照して、本実施例のワーク回転装置１において、前記ターンテーブル２を回動し、回転体２２を回動する機構について説明すると、本実施例において下方側連結ベース６と上方側連結ベース７間には、中空の公転用駆動手段３７が配置されており、この公転用駆動手段３７を回動することで、前記ターンテーブル２を回動可能としている。

即ち、前記公転用駆動手段３７は、ベアリング３８を介して前記下方側連結ベース６及び上方側連結ベース７間に回動自在に連結されており、更に、上方側連結ベース７の上方に突出して、連結部３９を介して、テーブルベース１０に連結されている。

また、前記公転用駆動手段３７には、前記下方側連結ベース６及び上方側連結ベース７間において、主ギヤ４０が周設されており、更に、前記主ギヤ４０には、図２に示すように、モーター等の駆動手段４２の回動軸に連結された連結用ギヤ４１が連結されている。そして、これにより、モーター４２を駆動すると、連結用ギヤ４１を介して主ギヤ４０が回動し、それにより、主ギヤ４０が周設されている公転用駆動手段３７が回動する。そうすると、公転用駆動手段３７が連結されているテーブルベース１０が回動し、これにより、ターンテーブル２を回動することが可能である。なお、公転用駆動手段３７の回動方法はいずれの方法を採用してもよく、必ずしもギヤを用いる必要はない。従って例えば、ベルトやその他の手段によって公転用駆動手段３７を回動してもよい。

次に、前記公転用駆動手段３７内には、円筒状の自転用駆動手段４３が、回動自在に貫通しており、この自転用駆動手段４３は、前記回転体２２に連結されている。

一方、前記取付ベース４には、主軸４４が回動自在に立設されており、この主軸４４は、塗装ロボットのアーム８に備えたモーター等の駆動手段により、回動することとしている。

そして、前記主軸４４の上部には、カップリング４５を介して、前記自転用駆動手段４３が連結されており、これによって、前記主軸４４を回動することで、前記自転用駆動手段４３が回動し、それに伴って、回転体２２が回動する。そうすると、この回転体２２の回動に伴って、回転体２２とかみ合った自転用ギヤ２１を有するワーク回転シャフト１３が回動し、それにより、ワーク固定具２６を介してワーク回転シャフト１３に連結したワークＷを自転させることが可能となる。

従って、本実施例のワーク回転装置１では、モーター４２を駆動することで、公転用駆動手段３７を介してターンテーブル２を公転することができ、それとともに、主軸４４を回動することで、自転用駆動手段４３を介してワークＷを自転させることが可能である。

なお、前述の説明では、公転用駆動手段３７が回動するためのモーターと、自転用駆動手段４３を回動するためのモーターをそれぞれ備えた場合の構成について説明したが、公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３は必ずしも別のモーターで回動する必要は無く、一つのモーターで公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３を回動する構成としても良い。従って、例えば、公転用のモーターと自転用のモーターを兼用し、ギヤユニット等を用いて、一つのモーターの駆動で、公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３の双方を回動可能にしても良い。

また、前述したように、本実施例においては、主軸４４を回動することで自転用駆動手段４３を回動させることとしているが、必ずしも主軸４４は必要なものではなく、自転用駆動手段４３を回動可能であれば、いずれの方法を採用しても良く、自転用駆動手段４３をモーター、ベルト等により直接回動しても良い。更に、主軸４４を回動することで自転用駆動手段４３を回動させる方法を採用した場合でも、主軸４４を回動する方法は特に限定されない。従って、公転用駆動手段３７の回動方法と同様に、ベルトやその他の手段によって主軸４４を回動することとしてもよい。

次に、このように構成された本実施例のワーク回転装置１を用いた本実施例の塗装方法について説明すると、本実施例の塗装方法でワークの塗装を行う場合には、まず、ワーク供給治具２３のワーク固定具２６の任意のものに、ワークＷを取り付ける。なおこのとき、必ずしもすべてのワーク固定具２６にワークＷを取り付ける必要は無く、必要数のワークのみを取り付ければ良い。

次に、ワーク供給治具２３の治具ベース２４を、位置決めピン３４をピン挿入穴３５に挿入することで、ターンテーブル２の上方に配置する。そうすると、すべてのワーク回転シャフト１３の嵌合部２０がワーク供給治具２３のワーク固定部２６の嵌合穴２７に嵌合し、ワーク固定具２６に固定したすべてのワークがワーク回転シャフト１３に連結される。即ち、すべてのワークが１回の動作でターンテーブル２に連結される。

次に、塗装ロボットのアーム８に備えたモーター等の駆動手段により、主軸４４を回動するとともに、モーター４２を駆動する。そうすると、カップリング４５を介して主軸４４に連結されている自転用駆動手段４３が回動するとともに、自転用駆動手段４３が連結されている前記回転体２２が回動する。そしてそれにより、回転体２２とかみ合った自転用ギヤ２１を有するワーク回転シャフト１３が回動し、それにより、ワーク固定具２６を介して、ワーク回転シャフト１３に連結させたワークＷが自転する。

また、それとともに、モーター４２の駆動により、連結用ギヤ４１が回動するとともに、この連結用ギヤ４１に連結されている主ギヤ４０が回転し、それにより、主ギヤ４０が周設されている公転用駆動手段３７が回動し、更に、連結部３９を介して公転用駆動手段３７が連結されているターンテーブル２が回転し、これによりワークＷが公転する。

そして、本実施例の塗装方法では、このように、自転しながら、ターンテーブル２の回転によって公転しているワークＷに向けて、スプレーガン等の塗料噴射手段から塗料を噴射する。

そうすると、ワインキャップや口紅ケース等のような、円筒形状で、外側面の全面を塗装する必要があるワークであっても、その外側面の全面に均等な塗膜を効率的に形成することができる。

そしてこのとき、本実施例の塗装方法では、ワークを連結させたターンテーブルを回転させて塗装する回転塗装としているために、コンベア上に等間隔を置いてワークを一つ一つ載置し、このワークに向けて複数個のスプレーガンにより塗料を噴射する従来の塗装装置と比較し、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

また、本実施例のワーク回転装置１では、多数のワークを１回の動作でターンテーブル２に連結し、又はターンテーブル２に連結している多数個のワークを１回の動作で取り外すためのワーク供給治具２３を有しており、前記ワーク固定具２６のそれぞれに必要数のワークを固定した状態で、ワーク供給治具２３の治具ベース２４をターンテーブル２の上方に配置するのみで、ワーク回転シャフト１３を介して、すべてのワークをターンテーブル２に連結することが可能であるとともに、ワーク供給治具２３の治具ベース２４をターンテーブル２の上方から外すのみで、ワーク回転シャフト１３に連結しているすべてのワークを１回の動作で取り外すことができるために、ワークを一つ一つ、ターンテーブルに連結したり、ターンテーブルから取り外したりする手間を無くし、ワークの脱着を容易にして、作業時間の短縮を達成している。

そしてこのとき、ワーク供給治具によってワーク固定具の形状寸法を変えることで、多種類のワークに対応したワーク供給治具を得ることができる。

なお、ターンテーブル２の公転速度及びワークＷの自転速度は特に限定されず、ワークＷの径によって適宜変更することが好ましいが、ワークＷの自転速度は、ターンテーブル２の回転速度よりも早くすることが好ましく、ワークＷがスプレーガン等の塗料噴射手段による塗料の噴射領域を通過するときに、ワークが少なくとも１回転以上する速度であることが良い。

このように、本実施例の塗装方法では、ワークを連結したターンテーブルを回転させて塗装する回転塗装を採用しているとともに、そのときに、ワークを自転させながらターンテーブルによって公転させ、自転しながら公転しているワークに向けて塗料を噴射して塗装することとしているために、コンベア上に等間隔を置いてワークを一つ一つ載置してこのワークに向けて複数個のスプレーガンにより塗料を噴射する従来の塗装装置と比較し、塗料の無駄を少なくすることが可能であるとともに、ワインキャップや口紅ケース等のように、円筒形状で外側面の全面を塗装する必要があるワークであっても、その外側面の全面に均等な塗膜を効率的に形成して塗装することができる。

本発明のワーク回転装置及びそれを用いた塗装方法は、外側面の全面を塗装する必要があるワークを大量に塗装する場合の全般に適用可能である。

１ ワーク回転装置
２ ターンテーブル
３ 基台
４ 取付ベース
５ 支柱
６ 下方側連結ベース
７ 上方側連結ベース
８ 塗装ロボットのアームの一部
９ カバー
１０ テーブルベース
１１ 下方側テーブルベース
１２ 上方側テーブルベース
１３ ワーク回転シャフト
１４ 下方側固定座
１５ 上方側固定座
１６ ベアリング
１７ 上方側固定座の貫通孔
１８ ガード部
１９ ワーク回転シャフトの胴部
２０ 嵌合部
２１ 自転用ギヤ
２２ 回転体
２３ ワーク供給治具
２４ 治具ベース
２５ 挿入穴
２６ ワーク固定具
２７ 嵌合穴
２８ 固定穴
２９ ストッパー
３０ Ｏリング
３１ ワークの突起
３２ アダプタ
３３ アダプタの突起
３４ 位置決めピン
３５ ピン挿入穴
３６ カバー
３７ 公転用駆動手段
３８ ベアリング
３９ 連結部
４０ 主ギヤ
４１ 連結用ギヤ
４２ 駆動手段（モーター）
４３ 自転用駆動手段
４４ 主軸
４５ カップリング
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 回動自在なターンテーブル（２）と、
   該ターンテーブル（２）の外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフト（１３）と、
   １回の動作で複数個のワークを前記ターンテーブル（２）に連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具と、
   前記ワーク回転シャフト（１３）を回動するための回転体（２２）と、
   前記ターンテーブル（２）を回動するための公転用駆動手段（３７）と、
   前記回転体（２２）を回転するための自転用駆動手段（４３）と、を具備し、
   前記ワーク回転シャフト（１３）はそれぞれ、
   前記回転体（２２）に連結される胴部（１９）と、
   前記ターンテーブル（２）の上方に突出させた嵌合部（２０）と、を有し、
   前記ワーク供給治具（２３）は、
   前記ターンテーブル（２）の上方に配置される治具ベース（２４）と、
   該治具ベース（２４）に回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具（２６）と、を具備するとともに、
   該ワーク固定具（２６）は、
   前記嵌合部（２０）が嵌合する嵌合穴（２７）を具備するとともに、前記治具ベース（２４）を前記ターンテーブル（２）の上方に配置することで、前記嵌合穴（２７）に前記嵌合部（２０）が嵌合可能な配置とし、
   前記ワーク固定具（２６）にワークを固定した状態で、前記治具ベース（２４）を前記ターンテーブル（２）の上方に配置して、前記嵌合孔（２７）に前記嵌合部（２０）を嵌合させ、ワーク回転シャフト（１３）のそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブル（２）に連結するとともに、
   前記回転体（２２）を回転して前記ワーク回転シャフト（１３）に連結させたワーク（Ｗ）を自転させながら、前記ターンテーブル（２）を回転させることでワークを公転させることを可能とした、ことを特徴とするワーク回転装置。
2. 前記嵌合部（２０）は鋭角の円錐形状であるとともに、前記嵌合穴（２７）は、前記嵌合部（２０）が嵌合可能な鋭角の円錐形状の空洞であることを特徴とする請求項１に記載のワーク回転装置。
3. 前記ワーク固定具（２６）は、ワークの一部を挿入してワークを固定するための固定穴（２８）を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク回転装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかのワーク回転装置を用いた塗装方法であって、
   ワークを前記ワーク固定具（２６）に固定した治具ベース（２４）を前記ターンテーブル（２）の上方に配置して、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブル（２）に連結するとともに、
   前記回転体（２２）を回転して前記ワーク回転シャフト（１３）に連結させたワーク（Ｗ）を自転させるとともに、
   前記ターンテーブル（２）を回転させてワーク（Ｗ）を公転させ、
   自転しながら公転しているワーク（Ｗ）に向けて塗料噴射手段から塗料を噴射する、ことを特徴とする塗装方法。

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