JP2638699B2 - 管体の自動塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳鉄管などの管体を自動
塗装する管体の自動塗装装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の管体の塗装装置では、管体の管軸
方向に沿って移動する塗装ガンを用い、管体の挿口部か
ら受口部にわたる管全長を一気に塗装する方法が採用さ
れている。また、管体の受口部の内周面および受口フラ
ンジ部の端面、さらに受口フランジ部に形成されたボル
ト孔はそれぞれ手作業により行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の管体の塗装
装置では管体の受口フランジ部に形成されたボルト孔
や、受口部内周面の塗装はいちいち手作業で行われてい
るため、非常に手間がかかるとともに、塗装が粗雑にな
る恐れがあり、行きとどかないことがあった。また、管
外面走行塗装においても、大径である受口部を含めて管
全体の外面を一度に塗装するため塗りむらが発生する原
因ともなっていた。

【０００４】本発明は上記問題を解決するもので、管体
の受口フランジ部のボルト孔、受口部外周面と受口フラ
ンジ部端面、挿口部外周面および受口部内周面の塗装を
それぞれ別個の装置で順次行い、これら一連の作業の結
果、管全体の自動塗装を可能にした管体の自動塗装装置
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の自動塗装装置は、受口フランジ部のボルト孔
の塗装には、複数の自圧関節機構を有し、カメラで検出
されたボルト孔を認識し、このボルト孔に噴霧ノズルを
対向させて塗装する知能ロボットからなる塗装ロボット
装置を用い、受口部外周面とフランジ部端面の塗装に
は、管軸方向への前後移動自在でかつ昇降自在の受口外
周面自動塗装ガンおよびフランジ部端面自動塗装ガンを
管軸方向への前後進可能な台車上に備えた受口外面塗装
装置を用い、挿口部外周面の塗装には、管軸方向への前
後移動自在でかつ昇降自在の挿口外周面自動塗装ガンを
管軸方向への前後進可能な台車上に備えた挿口塗装装置
を用い、受口部内周面の塗装には、昇降自在の受口内面
検出用の近接スイッチおよびこの近接スイッチに対応す
る位置に噴霧口を有する受口内周面−塗装ガンを支持台
に備え、上記支持台を管軸方向に前後移動自在にかつ昇
降自在に、管軸方向への前後進可能な台車上に備えた受
口内面塗装装置を用い、挿口部および受口部を除く胴部
外面の塗装にはこの部分を塗装するガンを管軸方向への
前後進可能な台車上に備えた管外面走行塗装装置を用い
る構成にしたものである。

【０００６】

【作用】上記構成により、塗装ロボット装置、受口外面
塗装装置、挿口塗装装置および受口内面塗装装置を並設
しておき、この並設した方向に沿った一方向に管体を搬
送装置により順次移送させることにより、受口フランジ
部のボルト孔、受口部外周面と受口フランジ部端面、挿
口部外周面および受口部内周面に対する個別の塗装を順
次精度よく仕上げることができ、最後に挿口部および受
口部を除く胴部外面の塗装を従来と同様の単純走行作業
で仕上げることにより、管体の口径に関係なく管全体の
むらのない塗装を全自動で施工することができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例の自動塗装装置の全体構
成を示す概略平面図、図２(a)(b)は上記自動塗装装置に
よる管体の塗装工程を説明するための被塗装管の断面図
およびその受口部側よりみた正面図である。

【０００８】図２(a)(b)において、管体１は一方の端部
に挿口部２、他方の端部に受口部３を有し、受口部３の
端部外周に設けられたフランジ部４に複数のボルト孔５
を有し、その塗装は、ボルト孔５の内面を塗装するＡ工
程と、フランジ部４の端面を塗装するＢ工程と、受口部
３の外周面を塗装するＣ工程と、挿口部２の外周面を塗
装するＤ工程と、受口部３の内周面を塗装するＥ工程
と、受口部３および挿口部２を除く胴部の外周面を塗装
するＦ工程とに分けて行われる。

【０００９】図１において、６は管体１のフランジ部４
のボルト孔５の内面を塗装する塗装ロボット装置で、上
記Ａ工程を実施する。７は管体１のフランジ部４の端面
および受口部３の外周面を塗装する受口外面塗装装置
で、上記ＢおよびＣ工程を実施する。８は管体１の挿口
部２の外周面を塗装する挿口塗装装置で、上記Ｄ工程を
実施する。９は管体１の受口部３の内周面を塗装する受
口内面塗装装置で、上記Ｅ工程を実施する。10は管体１
の受口部３および挿口部２を除く中間胴部の外周面を塗
装する管外面走行塗装装置で、上記Ｆ工程を実施する。
これら装置６〜９には管体１が１本づつ間欠的に送られ
て局部塗装作業が行われ、最後の管外面走行塗装装置10
は２本の管体１が同時に間欠的に送り込まれて残りの管
体胴部の外面塗装が行われる。

【００１０】次に、上記各装置の詳細な構成および動作
について説明する。図３は塗装ロボット装置６の側面図
である。図１および図３において、11は塗装ロボットで
あり、公知の６軸の関節機構を備えた通常の産業用の知
能ロボットで構成され、アーム先端に取り付けられた噴
霧ノズル12は指令されたすべての位置と方向に設定可能
である。13は管体１に対する位置決め装置であり、先端
のストッパー14は出退自在の移動体15に昇降自在に取り
付けられている。16はボルト孔検知装置であり、スポッ
トライト17および２本の大径管用カメラ18と小径管用カ
メラ19とからなっており、この大径管用カメラ18と小径
管用カメラ19は大径管１と小径管１′をそれぞれ狭い視
野でとらえることができるように位置されている。

【００１１】次に、その動作について説明する。鞍形の
支持ローラ20に載置された管体１はシリンダ21（図１）
により挿口部２を押されて管軸方向に移動し、受口部３
の端面はストッパー14に当接して位置決めされる。次
に、ストッパー14は下降し、スポットライト17は照射さ
れ、大径管用カメラ16は後方から受口部３の端面を映出
してボルト孔を検出する。この検出信号によりボルト孔
位置を認識した塗装ロボット11は先端の噴霧ノズル12を
一つのボルト孔に対応する位置まで移動させてその中に
挿入し、ボルト孔内面を塗装する。小径管１′の塗装の
場合は、ストッパー14をさらに前進させた位置で小径管
１′を位置決めし、小径管用カメラ19によりボルト孔が
検出される。

【００１２】図４は受口外面塗装装置７の側面図、図５
はその要部の詳細図である。図１および図４、図５にお
いて、22は受口外周面自動塗装ガン、23はフランジ部端
面自動塗装ガンであり、受口外周面自動塗装ガン22は、
上部支持台24に設置されたモータ25の回転軸26に嵌合し
て前後移動する移動体27に固定されたアーム28に取り付
けられており、フランジ部自動塗装ガン23は、下部支持
台29に設置されたモータ30の回転軸31に嵌合して前後移
動する移動体32に固定されたアーム33に取り付けられて
いる。34,35 はモータ25,30の回転軸26,31 に連結され
たロータリエンコーダである。

【００１３】36は親子台車であり、この親子台車36上の
上下位置に上部支持台駆動用のモータ37と下部支持台駆
動用のモータ38が設置され、上記上部支持台24と下部支
持台29はモータ37,38 の回転軸39,40 に嵌合して昇降可
能である。41,42 はモータ37,38 の回転軸39,40 に連結
されたロータリエンコーダ、43は親子台車36を前後移動
せしめるシリンダである。44は噴霧された塗装液を回収
するために親子台車36に設置されたフードで、固定側と
は伸縮管機構45により連結されている。

【００１４】次に、その動作について説明する。塗装ロ
ボット装置６で作業の終った管体１は適宜の搬送装置に
より、塗装ロボット装置６の支持ローラ20から移送さ
れ、受口外面塗装装置７の回転ローラ46上に送り込まれ
る。このとき、管体１の受口部３は傘形ローラ47からわ
ずかに距った位置に送られてくるが、方向がわずかに振
れた回転ローラ46により強制的に回転せしめられるた
め、傘形ローラ47に向って移動し、その頂部位置で位置
決めされる。次に親子台車36の子台車が図示されていな
いシリンダにより前進して受口外周面自動塗装ガン22と
フランジ部端面自動塗装ガン23を管体１の受口部３とフ
ランジ部４に対向させ、モータ37,38 は上部支持台24と
下部支持台29を下降させて受口外周面自動塗装ガン22を
受口部３に対して、またフランジ部端面自動塗装ガン23
をフランジ部４の端面に対して所定の間隔になるように
設定する。

【００１５】そして受口外周面自動塗装ガン22はモータ
25により移動体27、アーム28を介して前後移動し、受口
部３の外周面の塗装を精度よく仕上げる。また、フラン
ジ部端面自動塗装ガン23はモータ30により移動体32、ア
ーム33を介して前後移動してさらにフランジ部４の端面
との間隔を調整し、端面塗装を精度よく仕上げる。

【００１６】小径管１′の塗装の場合は、回転ローラ46
上に送り込まれた小径管１′は別の傘形ローラ48により
位置決めされ、親子台車36はシリンダ43により前進し、
支持台24,29 は下降し、受口外周面自動塗装ガン22とフ
ランジ部端面自動塗装ガン23は仮想線で示すように、小
径管１′の受口部外周面とフランジ部端面に対向する。

【００１７】図６は挿口塗装装置８の側面図である。図
１および図６において、49は挿口外周面自動塗装ガン
で、支持台50に設置されたモータ51の回転軸52に嵌合し
て前後移動する移動体53に固定されたアーム54に取り付
けられている。55はモータ51の回転軸52に連結されたロ
ータリエンコーダである。56は親子台車であり、この親
子台車56上に支持台駆動用モータ57が設置され、上記支
持台50はモータ57の回転軸58に嵌合して昇降可能であ
る。59はモータ57の回転軸58に連結されたロータリエン
コーダ、 60は親子台車56を前後移動せしめるシリンダで
ある。61は親子台車55に設置された噴霧液回収用のフー
ドで、固定側とは伸縮管機構62により連結されている。

【００１８】次に、その動作について説明する。受口外
面塗装装置７で作業の終った管体１は適宜の搬送装置に
より、受口外面塗装装置７の回転ローラ46から移送さ
れ、挿口塗装装置８の回転ローラ63上に送り込まれる。
このとき、管体１の受口部３は傘形ローラ64（図１）に
より位置決めされることは、受口外面塗装装置７の場合
と同じである。次に親子台車56の子台車が図示されてい
ないシリンダにより前進して挿口外周面自動塗装ガン49
を管体１の挿口部２に対向させ、モータ57は支持台50を
下降させて挿口外周面自動塗装ガン49を挿口部２に対し
て所定の間隔になるように設定する。そして挿口外周面
自動塗装ガン49はモータ51により移動体53、アーム54を
介して前後移動し、挿口部２の外周面を精度よく仕上げ
る。

【００１９】小径管１′の塗装の場合は、回転ローラ63
上に送り込まれた小径管１′は別の傘形ローラ65（図
１）により位置決めされ、親子台車56はシリンダ60によ
り前進し、支持台50は下降し、挿口外周面自動塗装ガン
49は仮想線で示すように小径管１′の挿口部外周面に対
向する。

【００２０】図７は受口内面塗装装置９の側面図、図８
はその要部の詳細図である。図１および図７、図８にお
いて、66は受口内面検出用の近接スイッチ、67は受口内
周面塗装ガンであり、近接スイッチ66は支持台68に設置
されたモータ69の回転軸70に嵌合して上下移動する移動
体71に固定されたアーム72に取り付けられており、また
受口内周面塗装ガン67は近接スイッチ66の下方位置で支
持台68に直接設置されており、近接スイッチ66に対応す
る位置にその噴霧口を有している。73はモータ69の回転
軸70に連結されたロータリエンコーダである。74は昇降
台であり、その上に設置されたモータ75の水平方向の回
転軸76に上記支持台68が嵌合して前後移動が可能であ
る。77はモータ75の回転軸76に連結されたロータリエン
コーダである。

【００２１】78は親子台車であり、この親子台車78の上
にモータ79が設置され、上記昇降台74はモータ79の回転
軸80に嵌合して昇降可能である。81はモータ79の回転軸
80に連結されたロータリエンコーダ、82は親子台車78を
前後移動せしめるシリンダである。83は親子台車78に設
置された噴霧塗装液回収用のフードで、固定側とは伸縮
管機構84により連結されている。

【００２２】次にその動作について説明する。挿口塗装
装置８で作業の終った管体１は適宜の搬送装置により、
挿口塗装装置８の回転ローラ63から移送され、受口内面
塗装装置９の回転ローラ85に送り込まれる。このとき、
管体１の受口部３は傘形ローラ86により位置決めされる
ことは、受口外面塗装装置７、挿口塗装装置８の場合と
同じである。次に受口内周面塗装ガン67がモータ79によ
り昇降台74、支持台68を介して受口内周面を塗装するの
に適した位置に設定され、かつ近接スイッチ66がモータ
69により移動体71、アーム72を介して受口内周面を検出
するのに適した位置に設定され、親子台車78の子台車が
図示されていないシリンダにより前進し、近接スイッチ
66と受口内周面塗装ガン67を管体１の受口部３の開口に
対向させる。

【００２３】次に近接スイッチ66と受口内周面塗装ガン
67は昇降台73上のモータ75により支持体68を介して受口
部３の内部に移動し、近接スイッチ66が管体１の拡径さ
れた受口部３の内面と管体１の通路径を形成する胴部の
内面との境目87を検出した時点で停止する。このとき、
受口内周面塗装ガン67の先端の噴霧口も丁度上記境目87
に位置する。次にモータ75の逆転により支持体68を後退
させながら、受口内周面塗装ガン67を用いて受口内周面
を塗装し、精度よく仕上げる。なお、受口内周面塗装ガ
ン67の噴霧口により形成される噴霧流の形状は、管軸に
直角な方向の扁平な扇状に構成され、境目87における塗
装は胴部内面にはみ出すことなく、整形状態が保持され
る。

【００２４】小径管１′の塗装の場合は、回転ローラ85
上に送り込まれた小径管１′は別の傘形ローラ88により
位置決めされ、そして受口内周面塗装ガン67はモータ79
により昇降台74を介してわずかに下降し、近接スイッチ
66はモータ69により移動体71を介して大きく下降し、親
子台車78はシリンダ82により前進し、近接スイッチ66は
と受口内周面塗装ガン67は仮想線で示すように小径管
１′の受口部の開口に対向する。このとき、大径管用の
傘形ローラ86はたとえばシリンダ89の駆動により軸90を
介して回動され、受口内面検出用近接スイッチ66と受口
内周面塗装ガン67を搭載する支持台68および昇降台74の
前進の妨げにならない位置に退避される。

【００２５】図９は管外面走行塗装装置10の側面図であ
る。図１および図９において、91は台車で、その上に塗
装ガン（図示せず）を内包した噴霧塗装液回収用のフー
ド92が設置されており、その他端に可撓管93が接続さ
れ、この可撓管93の先端は台車91の移動方向に沿って固
定された排出管94の先端に接続され、台車91の移動によ
っても塗装ガンによる塗装と噴霧塗装液の回収を可能に
している。

【００２６】次にその動作について説明する。受口内面
塗装装置９で作業を終った最初の管体１は適宜の搬送装
置により受口内面塗装装置９の回転ローラ85から移送さ
れて待機位置95（図１）に送り込まれ、ここに一時保持
される。後続の管体１の受口内周面塗装作業が終ると、
一時保管されている最初の管体１とともに適宜の搬送装
置により同時に移送され、管外面走行塗装装置10に送り
込まれる。このとき、管体１の受口部３と挿口部２はそ
れぞれのシリンダ96,97 により移動するそれぞれ２本づ
つのストッパー98,99により前後から挾持されて位置決
めされるとともに、一方の２本のストッパー99を回転す
る２個のモータ100 により強制的に回転せしめられる。
そして、台車91は移動しながら、フード92に内包された
塗装ガンを用いて、管体１の挿口部２と受口部３を除く
胴部の外周面を塗装する。以上のすべての工程により管
体１全体の塗装作業は完了する。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、塗装ロ
ボット装置、受口外面塗装装置、挿口塗装装置および受
口内面塗装装置を並設しておき、この並設した方向に沿
った一方向に管体を搬送装置により順次移送させること
により、受口フランジ部のボルト孔、受口部外周面と受
口フランジ部端面、挿口部外周面および受口部内周面に
対する個別の塗装を順次精度よく仕上げることができ
る。そして最後に挿口部および受口部を除く胴部外面の
塗装を従来と同様の通常の走行塗装作業で仕上げること
により、管体の口径に関係なく、管全体のむらのない塗
装を全自動で施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動塗装装置の全体構成を
示す概略平面図である。

【図２】同自動塗装装置による管体の塗装工程を説明す
るための被塗装管の断面図およびその受口部側よりみた
正面図である。

【図３】同自動塗装装置における塗装ロボット装置の側
面図で、図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】同自動塗装装置における受口外面塗装装置の側
面図で、図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図５】同受口外面塗装装置の要部の詳細図である。

【図６】同自動塗装装置における挿口塗装装置の側面図
で、図１のＤ−Ｄ矢視図である。

【図７】同自動塗装装置における受口内面塗装装置の側
面図で、図１のＥ−Ｅ矢視図である。

【図８】同受口内面塗装装置の要部の詳細図である。

【図９】同自動塗装装置における管外面走行塗装装置の
側面図で、図１のＦ−Ｆ矢視図である。

【符号の説明】

１ 管体 ２ 挿口部 ３ 受口部 ４ フランジ部 ５ ボルト孔 ６ 塗装ロボット装置 ７ 受口外面塗装装置 ８ 挿口塗装装置 ９ 受口内面塗装装置 10 管外面走行塗装装置 11 塗装ロボット 22 受口外周面自動塗装ガン 23 フランジ部端面自動塗装ガン 49 挿口外周面自動塗装ガン 66 受口内面検出用近接スイッチ 67 受口内周面塗装ガン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大賀 利穂 兵庫県尼崎市大浜町２丁目26番地 株式 会社クボタ武庫川製造所内 (72)発明者 中久保 浩司 兵庫県尼崎市大浜町２丁目26番地 株式 会社クボタ武庫川製造所内 (56)参考文献 特開 昭60−183065（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の自在関節機構を有し、カメラで検
   出された管体受口部のボルト孔を認識し、このボルト孔
   に噴霧ノズルを対向させて塗装を行う知能ロボットから
   なる塗装ロボット装置と、管軸方向への前後移動自在で
   かつ昇降自在の受口外周面自動塗装ガンおよびフランジ
   部端面自動塗装ガンを管軸方向への前後進可能な台車上
   に備えた受口外面塗装装置と、管軸方向への前後移動自
   在でかつ昇降自在の挿口外周面自動塗装ガンを管軸方向
   への前後進可能な台車上に備えた挿口塗装装置と、昇降
   自在の受口内面検出用の近傍スイッチおよびこの近接ス
   イッチに対応する位置に噴霧口を有する受口内周面塗装
   ガンを支持台に備え、上記支持台を管軸方向に前後移動
   自在にかつ昇降自在に、管軸方向への前後進可能な台車
   上に備えた受口内面塗装装置と、上記各装置で塗装作業
   済みの管体の押口部および受口部を除く胴部外面を塗装
   するガンを管軸方向への前後進可能な台車上に備えた管
   外面走行塗装装置からなる管体の自動塗装装置。