JP2019130494A - 塗装冶具 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装冶具に塗料液が付着するのをなるべく抑えつつ、簡単な構成で、ワークを浸漬塗装するとともに塗装後のワークを水平且つ安定的に支持する。【解決手段】ワークを支持するパレット１であって、枠体１０と固定支持部２１，２２と可動支持部３１，３２とを備えている。枠体１０は、第１辺部１１と第２辺部１２とが水平に対向する水平姿勢から、これらの辺部１１，１２に平行な第１回動軸１５を中心として回動可能に構成されている。固定支持部２１，２２は、第１辺部１１から第２辺部１２側に延びるように形成されている。可動支持部３１，３２は、水平姿勢における第２辺部１２の上側に重なって第２辺部１２から第１辺部１１側に延びるように、第２辺部１２に第１回動軸１５と平行な第２回動軸３５を中心として回動可能に取り付けられている。可動支持部３１，３２は、ワークに係合可能な突起３３，３４を先端部に有している。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装冶具に関し、特に、ワークを浸漬塗装する際に用いられる塗装冶具に関するものである。

車両の製造ラインでは、工程の進捗に応じて、機能の異なる種々の塗料（例えばホットスタンプ成形において酸化スケールの発生を抑制するコーティング剤等）をワークに塗布する必要があるところ、スプレー等では塗り難いワークを塗装する場合には、塗装対象であるワークを塗料液で満たされた塗料槽に浸漬して、塗料皮膜を形成する浸漬塗装が従来から行われている。

例えば特許文献１には、取り付けられたワークの姿勢を変化させるワーク支持アームを用いて、ワークを反転下降させて処理槽内の処理液中に浸漬させた後に、ワークからの液ダレによって搬送装置が汚れない位置までワークを上昇させた状態でワークを次工程へ搬送させるワーク搬送装置が開示されている。なお、特許文献１のものでは、ワーク支持アームの先端側に液避け板を設けておくことで、ワークからの液ダレによってワーク支持アームが汚れるのを防止することができるとされている。

特開２００２−３０２２４７号公報

ところで、上記特許文献１のものでは、ワークからの液ダレによって搬送装置が汚れない位置までワークを上昇させて傾けた状態でワークを次工程へ搬送させるが、液切りが終わったワークは水平にして塗料液をなじませるのが好ましい。また、特許文献１のものでは、ワーク支持アームの先端でワークを下方から一点で支持しているが、ワークを安定的に支持するには少なくとも３点以上で支持するのが好ましい。さらに、特許文献１のものでは、液避け板を設ければ、ワーク支持アームは汚れないものの、その代わりに、部品点数が増えるとともに液避け板が汚れるという問題がある。これらの点で、特許文献１のものには、塗装冶具としての機能に関し改良の余地がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、浸漬塗装する際にワークを支持する塗装冶具において、塗装冶具に塗料液が付着するのをなるべく抑えつつ、簡単な構成で、ワークを浸漬塗装するとともに浸漬塗装後のワークを水平且つ安定的に支持する技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る塗装冶具では、ワークに塗料液をなじませる場合には、回動可能な枠体に設けられた複数の支持部でワークを水平に支持する一方、ワークを塗料槽に浸漬する場合には、これら複数の支持部のうち、枠体の回動に伴って枠体に対して回動する一部の支持部によって、ワークを吊り下げ支持するようにしている。

具体的には、本発明は、ワークを浸漬塗装する際に、当該ワークを支持する塗装冶具を対象としている。

そして、この塗装冶具は、少なくとも１組の平行に対向する辺部を有し、且つ、これらの辺部が水平に対向する水平姿勢から、これらの辺部に平行な第１軸線を中心として回動可能に構成された、上記ワークを囲繞可能な枠体と、一方の辺部から他方の辺部側に延びるように、当該一方の辺部に形成された少なくとも１つの固定支持部と、上記枠体の水平姿勢における他方の辺部の上側に重なって当該他方の辺部から一方の辺部側に延びるように、当該他方の辺部に、上記第１軸線と平行な第２軸線を中心として回動可能に取り付けられた少なくとも２つの可動支持部と、を備え、上記各可動支持部には、一方の辺部側に延びる先端部に、上記ワークに係合可能な係合部が設けられていることを特徴とするものである。

この構成では、先ず、枠体が水平姿勢をとっている場合には、少なくとも１つの固定支持部が、一方の辺部から他方の辺部側に水平に延びているとともに、少なくとも２つの可動支持部が、他方の辺部の上側に重なって当該他方の辺部から一方の辺部側に水平に延びている。それ故、枠体の水平姿勢では、ワークを囲繞可能な枠体における平行に対向する辺部から、少なくとも３つの支持部が水平に延びているので、これらの支持部によってワークを水平且つ３点以上で安定的に支持することができる。

次に、水平姿勢から第１軸線を中心として他方の辺部が持ち上がるように枠体を起こす（正転させる）と、各可動支持部は、他方の辺部に第１軸線と平行な第２軸線を中心として回動可能に取り付けられていることから、枠体の正転角度が９０度を超えた以降は他方の辺部と可動支持部との重なりが解消され、可動支持部は重力に従い他方の辺部から下方に延びた姿勢をとる。そして、各可動支持部には、ワークと係合可能な係合部が設けられていることから、枠体の他方の辺部から下方に延びる少なくとも２つの可動支持部によってワークを吊り下げ支持することができ、これにより、ワークを安定的に吊り下げた状態で塗料槽に浸漬することができる。しかも、かかる係合部は可動支持部の先端部に設けられていることから、ワークを塗料槽に浸漬する際に塗料液が可動支持部に付着する範囲を相対的に小さくすることができる。

そうして、枠体を反転させてワークを塗料槽から引き上げて液切りした後、更に枠体を反転させて水平姿勢に戻すと、一方の辺部から他方の辺部側に水平に延びる固定支持部、および、再び他方の辺部の上側に重なることで、他方の辺部から一方の辺部側に水平に延びる可動支持部によって、ワークを水平且つ安定的に支持することができ、これにより、ワークを水平に維持した状態で塗料液をなじませることができる。しかも、塗装冶具のうちワークに触れているのは固定支持部および可動支持部だけなので、ワークに塗料液をなじませる際に塗料液が塗装冶具に付着する範囲を相対的に小さくすることができる。

以上説明したように、本発明に係る塗装冶具によれば、塗装冶具に塗料液が付着するのをなるべく抑えつつ、簡単な構成で、ワークを浸漬塗装するとともに浸漬塗装後のワークを水平且つ安定的に支持することができる。

本発明の実施形態に係るパレットを模式的に示す斜視図である。 図１のII−II線の矢視断面図である。 パレットの回動を模式的に説明する図である。 工程間のワークの搬送方法を模式的に説明する図である。 コーティング工程を模式的に説明する図である。 浸漬工程を段階的に説明する模式図である。 浸漬工程を段階的に説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

−パレット−
図１は、本実施形態に係るパレット１を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１のII−II線の矢視断面図である。このパレット（塗装冶具）１は、コーティング工程においてワークＷ（図５参照）を浸漬塗装する際に、ワークＷを支持するものであって、図１に示すように、枠体１０と、先端部にワークＷを載置可能な２つの固定支持部２１，２２と、先端部にワークＷを載置可能な２つの可動支持部３１，３２と、を備えている。

枠体１０は、例えば金属板からなり、ワークＷを囲繞可能な大きさを有する矩形枠状に形成されていて、２組の平行に対向する辺部を有している。より詳しくは、枠体１０は、図１に示すように、長手方向に延びる第１辺部１１と、第１辺部１１と平行に対向する第２辺部１２と、第１辺部１１の一方端（図１の左端）と第２辺部１２の一方端とを繋ぎ且つ長手直角方向に延びる第３辺部１３と、第１辺部１１の他方端（図１の右端）と第２辺部１２の他方端とを繋ぎ且つ第３辺部１３と平行に対向する第４辺部１４と、を有している。

この枠体１０は、第１辺部１１の外側縁１１ａにおける長手方向の両端から、外側（長手方向外側）に延びる第１回動軸１５を有していて、当該第１回動軸１５を介して、第３辺部１３および第４辺部１４の外側で長手直角方向に延びる架台５０に回動可能に支持されている。架台５０には、第１回動軸１５を回動させるアクチュエータ（図示せず）が設けられていて、これにより、枠体１０は、第１辺部１１と第２辺部１２とが水平に対向する水平姿勢から、第１辺部１１および第２辺部１２に平行な第１回動軸１５を中心として回動するように構成されている（図３参照）。それ故、本実施形態では、第１回動軸１５の軸心１５ａが、本発明でいうところの「第１軸線」に相当する。

第１固定支持部２１および第２固定支持部２２は、第１辺部（一方の辺部）１１から第２辺部（他方の辺部）１２側に延びる（突出する）ように、それぞれ第１辺部１１と一体に形成されている。第１および第２固定支持部２１，２２の先端部には、ワークＷに形成された孔４１、４３（図４（ａ）参照）に挿入可能な突起２３，２４がそれぞれ形成されている。なお、第１固定支持部２１と第２固定支持部２２とは、第２固定支持部２２が第１固定支持部２１よりも第２辺部１２側に長く延びていることを除けば、ほぼ同様の構成になっている。

第１可動支持部３１および第２可動支持部３２は、例えば金属板からなり、図１および図２に示すように、これら可動支持部３１，３２の基端部が、第１回動軸１５と平行な第２回動軸３５を回転中心とするヒンジ機構（詳細は省略）を介して、第２辺部（他方の辺部）１２の外側縁１２ａに回動可能に取り付けられている。これにより、第１および第２可動支持部３１，３２は、枠体１０が水平姿勢をとると、図２に示すように、第２辺部１２の上側に重なって、第２辺部１２から第１辺部１１側に延びるようになっている。それ故、本実施形態では、第２回動軸３５の軸心３５ａが、本発明でいうところの「第２軸線」に相当する。また、第１および第２可動支持部３１，３２における第１辺部１１側に延びる先端部には、ワークＷに形成された孔４５，４７（図４（ａ）参照）に挿入可能（係合可能）な突起（係合部）３３，３４がそれぞれ形成されている。

図３は、パレット１の回動を模式的に説明する図である。以上のように構成されたパレット１では、図３のＡに示すように、枠体１０が水平姿勢をとっている場合には、第１および第２固定支持部２１，２２が、第１辺部１１から第２辺部１２側に水平に延びているとともに、第１および第２可動支持部３１，３２が、第２辺部１２の上側に重なって当該第２辺部１２から第１辺部１１側に水平に延びている。それ故、枠体１０の水平姿勢では、ワークＷを囲繞可能な枠体１０における平行に対向する辺部１１，１２から、４つの支持部２１，２２，３１，３２が水平に延びているので、これらの支持部２１，２２，３１，３２によって、ワークＷを水平且つ３点以上で安定的に支持することができる。なお、第２辺部１２は薄く、第１および第２固定支持部２１，２２の上面と、第２辺部１２の上側に重なった第１および第２可動支持部３１，３２の上面との高低差は極めて小さいため、これら支持部２１，２２，３１，３２に載置されたワークＷをほぼ水平に維持することが可能となっている。

そうして、図３の矢印で示すように、水平姿勢から第１回動軸１５を中心として第２辺部１２が持ち上がるように枠体１０を起こす（正転させる）と、各可動支持部３１，３２は、第２辺部１２に第１回動軸１５と平行な第２回動軸３５を中心として回動可能に取り付けられていることから、枠体１０の正転角度が９０度を超えた以降は第２辺部１２と第１および第２可動支持部３１，３２との重なりが解消され、図３のＢに示すように、第１および第２可動支持部３１，３２は重力に従い第２辺部１２から下方に延びた姿勢をとる。ここで、第１および第２可動支持部３１，３２には、ワークＷに形成された孔４５，４７に挿入可能な突起３３，３４が設けられていることから、突起３３，３４を孔４５，４７に挿入すれば、枠体１０の第２辺部１２から下方に延びる第１および第２可動支持部３１，３２によってワークＷを吊り下げ支持することができる。

−搬送装置−
次いで、コーティング工程における各工程間でワークＷを搬送する搬送機６０について説明する。図４は、工程間のワークＷの搬送方法を模式的に説明する図である。コーティング後のワークＷにはコーティング皮膜が形成されているところ、かかるコーティング皮膜が形成されたワークＷを、例えば、バキュームで吸い付けたり、ロボットハンドで掴んだりすると、塗料（コーティング剤）に影響を与えるおそれがある。そこで、本実施形態では、ワークＷとの接触面積が可及的に小さくなるような態様でワークＷを搬送可能な搬送機６０を用いて、各工程間でワークＷを搬送するようにしている。

具体的には、搬送機６０は、搬送冶具６１と、各工程間で搬送冶具６１を横移動させるとともに、各工程において搬送冶具６１を上下移動させる搬送機本体（図示せず）と、を備えている。搬送冶具６１は、図４に示すように、矩形枠状のフレーム６２と、当該フレーム６２から下方に延び且つ下端部にフック部が形成された４つの吊り下げ支持部６３，６４，６５，６６と、を有している。

これに対し、塗装対象であるワークＷには、固定および可動支持部２１，２２，３１，３２の先端部に対応する４か所に、長手方向に並ぶように一対の孔がそれぞれ形成されている。具体的には、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ワークＷにおける、第１固定支持部２１の先端部に対応する部位には一対の孔４１，４２が、第２固定支持部２２の先端部に対応する部位には一対の孔４３，４４が、第１可動支持部３１の先端部に対応する部位には一対の孔４５，４６が、第２可動支持部３２の先端部に対応する部位には一対の孔４７，４８がそれぞれ形成されている。

そうして、ワークＷを搬送する場合には、図４（ａ）に示すように、吊り下げ支持部６３のフック部を孔４２に、吊り下げ支持部６４のフック部を孔４４に、吊り下げ支持部６５のフック部を孔４６に、吊り下げ支持部６６のフック部を孔４８にそれぞれ引っ掛けた状態で、ワークＷを吊り下げる。これにより、工程間でワークＷを搬送する場合には、吊り下げ支持部６３，６４，６５，６６のフック部しかワークＷに接触しないので、コーティング剤に影響を与えるのを可及的に抑えることができる。

一方、ワークＷをパレット１上に載置する場合には、ワークＷを吊り下げた搬送冶具６１をパレット１に向けて降ろして、図４（ｂ）に示すように、第１固定支持部２１の突起２３を孔４１に、第２固定支持部２２の突起２４を孔４３に、第１可動支持部３１の突起３３を孔４５に、第２可動支持部３２の突起３４を孔４７にそれぞれ挿入させる。その後、搬送冶具６１を更に下方に降ろして、吊り下げ支持部６３，６４，６５，６６のフック部を孔４２，４４，４６，４８から下方に抜けば、ワークＷがパレット１上に載置される。このように、ワークＷがパレット１上に載置された状態では、固定および可動支持部２１，２２，３１，３２の先端部しかワークＷに接触しないので、この場合にも、コーティング剤に影響を与えるのを可及的に抑えることができる。

なお、パレット１上に載置されたワークＷを搬送する場合には、搬送冶具６１を下方に降ろして、吊り下げ支持部６３，６４，６５，６６のフック部を下方から孔４２，４４，４６，４８に引っ掛けた後、搬送冶具６１を上昇させれば、図４（ａ）の状態を容易に作出することができる。

−コーティング工程−
次に上記のように構成されたパレット１を用いたコーティング工程について説明する。

図５は、コーティング工程を模式的に説明する図である。このコーティング工程には、同図（ａ）に示す脱脂工程と、同図（ｂ）に示す浸漬工程と、同図（ｃ）に示す乾燥工程と、が含まれている。なお、脱脂工程においてワークＷを載置するパレット５２、および、乾燥工程においてワークＷを載置するパレット５５は、形状は似ているがパレット１とは異なるものである。具体的には、パレット５２およびパレット５５は、第１および第２可動支持部３１，３２に相当する部位が第２辺部１２に相当する部位と一体に形成されている点が、パレット１と異なるものである。

先ず、脱脂工程では、ワークＷにコーティング剤を塗装するのに先立ち、ワークＷ表面の油分を取り除く。具体的には、パレット５２に載置したワークＷを、図５（ａ）に示すように、パレット５２と共に洗浄機５１内に挿入し、例えばアルカリイオン水を所定の条件でワークＷに吹き付けて脱脂を行う。脱脂完了後、パレット５２に載置したワークＷを、搬送機６０を用いて上記の要領でパレット５２から外し、浸漬工程へ搬送する。

図６および図７は、浸漬工程を段階的に説明する模式図である。浸漬工程では、図６（ａ）に示すように、搬送機６０を用いて上記の要領でワークＷをパレット１上に載置する。ワークＷがパレット１上に載置された水平姿勢では、第１固定支持部２１の突起２３が孔４１に、第２固定支持部２２の突起２４が孔４３に、第１可動支持部３１の突起３３が孔４５に、第２可動支持部３２の突起３４が孔４７にそれぞれ挿入されている。

次いで、このような水平姿勢から、架台５０に設けられたアクチュエータを駆動させて、図６（ｂ）に示すように、第１回動軸１５を中心として第２辺部１２が持ち上がるように枠体１０を正転させる。

そうして、枠体１０の正転角度が９０度を超えるようにアクチュエータを更に駆動させると、第１および第２固定支持部２１，２２の突起２３，２４が孔４１，４３から抜けるとともに、第２辺部１２と第１および第２可動支持部３１，３２との重なりが解消され、第１および第２可動支持部３１，３２は重力に従い第２辺部１２から下方に延びた姿勢をとる。ここで、第１および第２可動支持部３１，３２の突起３３，３４は孔４５，４７に挿入されたままなので、図６（ｃ）に示すように、第２辺部１２から下方に延びる第１および第２可動支持部３１，３２によってワークＷを吊り下げ支持することができる。

次いで、アクチュエータを更に駆動させると、第１および第２可動支持部３１，３２によって吊り下げられたワークＷを更に下げることができ、これにより、図７（ａ）に示すように、ワークＷを安定的に吊り下げた状態で、コーティング剤で満たされた塗料槽５３に浸漬することができる。ここで、突起３３，３４は第１および第２可動支持部３１，３２の先端部に設けられていることから、ワークＷを塗料槽５３に浸漬する際にコーティング剤が第１および第２可動支持部３１，３２に付着する範囲を相対的に小さくすることができる。

ワークＷを塗料槽５３に所定時間浸漬すると、図７（ｂ）に示すように、枠体１０を反転させてワークＷを塗料槽５３から引き上げて液切りを行う。液切り後、枠体１０を更に反転させると、その過程で、第１および第２固定支持部２１，２２の突起２３，２４が孔４１，４３に再び挿入される。そうして、枠体１０を更に反転させて水平姿勢に戻すと、図７（ｃ）に示すように、第１辺部１１から第２辺部１２側に水平に延びる第１および第２固定支持部２１，２２、および、再び第２辺部１２の上側に重なることで、第２辺部１２から第１辺部１１側に水平に延びる第１および第２可動支持部３１，３２によって、ワークＷを水平且つ安定的に支持することができ、これにより、ワークＷを水平に維持した状態でコーティング剤をなじませることができる。しかも、枠体１０のうちワークＷに触れているのは固定および可動支持部２１，２２，３１，３２の先端部だけなので、ワークＷにコーティング剤をなじませる際にコーティング剤がパレット１に付着する範囲を相対的に小さくすることができる。

コーティング剤がワークＷになじんだ後、パレット１に載置したワークＷを、搬送機６０を用いて上記の要領でパレット１から外し、乾燥工程へ搬送する。乾燥工程では、ワークＷ表面に塗装されたコーティング剤から水分を取り除く。具体的には、パレット５５に載置したワークＷを、図５（ｃ）に示すように、パレット５５と共に乾燥炉５４内に挿入し、所定温度で所定時間加熱することでコーティング剤から水分を除去する。

以上のように、本実施形態のパレット１によれば、当該パレット１にコーティング剤が付着するのをなるべく抑えつつ、簡単な構成で、ワークＷを浸漬塗装するとともに浸漬塗装後のワークＷを水平且つ安定的に支持してコーティング剤をなじませることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、コーティング剤をワークＷに塗布する場合に本発明を適用したが、これに限らず、コーティング剤以外の塗料液をワークＷに塗布する場合に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、枠体１０を矩形枠状としたが、少なくとも１組の対向する辺部を有しているのであれば、これに限らず、例えば、枠体を六角形や台形等の多角形枠状としてもよい。

さらに、上記実施形態では、第１回動軸１５を第１辺部１１の外側縁１１ａに設けたが、枠体１０が第１および第２辺部１１，１２に平行な軸線を中心として回動可能に構成されるのであれば、これに限らず、第１回動軸１５を第３および第４辺部１３，１４における長手直角方向の中央部から外側に延びるように設けてもよい。

また、上記実施形態では、２つの固定支持部２１，２２を第１辺部１１に形成したが、水平姿勢においてワークＷを３点以上で支持するのであれば、これに限らず、１つまたは３つ以上の固定支持部を第１辺部１１に形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、第１および第２可動支持部３１，３２の基端部を、ヒンジ機構を介して第２辺部１２の外側縁１２ａに取り付けたが、第１および第２可動支持部３１，３２が枠体１０の水平姿勢における第２辺部１２の上側に重なるのであれば、これに限らず、例えば、第１および第２可動支持部３１，３２の基端部を、ヒンジ機構を介して第２辺部１２の上面に取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、第１および第２固定支持部２１，２２並びに第１および第２可動支持部３１，３２の先端部に突起２３，２４，３３，３４を設けたが、これに限らず、ワークＷを吊り下げ支持する第１および第２可動支持部３１，３２の先端部にのみ突起３３，３４を設けるようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、第１および第２可動支持部３１，３２の先端部に、係合部としてワークＷに形成された孔４５，４７に挿入される突起３３，３４を設けたが、相対的に小さい接触面積でワークＷと係合可能のであれば、これに限らず、突起以外の係合部を設けてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、塗装冶具に塗料液が付着するのをなるべく抑えつつ、簡単な構成で、ワークを浸漬塗装するとともに浸漬塗装後のワークを水平且つ安定的に支持することができるので、浸漬塗装する際にワークを支持する塗装冶具に適用して極めて有益である。

１ パレット（塗装冶具）
１０ 枠体
１１ 第１辺部
１２ 第２辺部
１５ａ 軸心（第１軸線）
２１ 第１固定支持部
２２ 第２固定支持部
３１ 第１可動支持部
３２ 第２可動支持部
３３，３４ 突起（係合部）
３５ａ 軸心（第２軸線）
Ｗ ワーク

Claims (1)

1. ワークを浸漬塗装する際に、当該ワークを支持する塗装冶具であって、
   少なくとも１組の平行に対向する辺部を有し、且つ、これらの辺部が水平に対向する水平姿勢から、これらの辺部に平行な第１軸線を中心として回動可能に構成された、上記ワークを囲繞可能な枠体と、
   一方の辺部から他方の辺部側に延びるように、当該一方の辺部に形成された少なくとも１つの固定支持部と、
   上記枠体の水平姿勢における他方の辺部の上側に重なって当該他方の辺部から一方の辺部側に延びるように、当該他方の辺部に、上記第１軸線と平行な第２軸線を中心として回動可能に取り付けられた少なくとも２つの可動支持部と、を備え、
   上記各可動支持部には、一方の辺部側に延びる先端部に、上記ワークに係合可能な係合部が設けられていることを特徴とする塗装冶具。

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