JP2674348B2

JP2674348B2 - 塗装工具

Info

Publication number: JP2674348B2
Application number: JP3082186A
Authority: JP
Inventors: 公仁鳥越
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH04317762A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマスキング機能を有する
塗装工具に関し、特に、塗装ロボットと組合わせて有用
なものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のボデーを塗装する場合、他の部
分と塗り分ける必要があるサイドシルやバンパ等の下塗
り塗装、あるいはサイドボデーの２色（ツートーン）上
塗り塗装などでは、塗料のダストが塗装範囲外に付着し
ないようにマスキングして塗装を行う必要がある。

【０００３】この種のボデー塗装の２つの従来例（第１
従来例、第２従来例）を図８、図９を参照して説明す
る。。

【０００４】〔第１従来例〕図８に示すように第１従来
例では、サイドボデー１のうち塗装したい範囲１Ａを除
いて、紙２をテープ３で貼ってマスキングし、塗装ガン
３を用いてロボット、塗装自動機あるいは人手等によ
り、スプレー塗装４を行い、塗装後に紙２やテープ３を
剥す。図中、５はサイドシル、６はアンダーボデーを示
す。

【０００５】そのため、第１従来例では、マスキングの
工数が多大であるという欠点がある。

【０００６】〔第２従来例〕図９に示す第２従来例では
上述した第１従来例の欠点を解消するため、サイドボデ
ー１の形状に合わせて形成した仕切板７を用い、これを
サイドボデー１の塗装範囲１Ａ外に沿わせてマスキング
し、更に仕切板７のエアー穴７Ａからエアー７Ｂを噴出
させて、塗料の吐着を防止する。

【０００７】しかし第２従来例では、サイドボデー１等
の形状に合わせた専用の仕切板７が車種毎に必要である
という欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
の技術の欠点を解消した塗装工具を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による塗装工具
は、支持部材と、椀形状に形成されて支持部材に回転可
能に設けられ、塗装時に低速、洗浄時に高速回転制御さ
れる見切りディスクと、見切りディスクに塗料噴出範囲
の一部がかかる姿勢で支持部材に支持され、塗装時に塗
料を、洗浄時に溶剤を切換え噴射する塗装ガンとを具備
し、前記低速とは塗料が見切りディスクの一部に集中的
に付着して垂れ落ちるのを防止することが可能な範囲の
低速であり、前記高速とは溶剤で溶けた塗料を見切りデ
ィスクから遠心力で吹き飛ばすことが可能な範囲の高速
であることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】塗装ガンから噴射される塗料のダストが塗装範
囲外に付着するのを、見切りディスクが回転しながら防
止する。この際、見切りディスクの縁部が見切りの目印
となる。また、使用に際して、塗装中には塗料が見切り
ディスクの一部に集中的に付着して垂れ落ちるのを防止
することが可能な範囲の低速で見切りディスクを低速回
転することにより、見切りディスクの一部に塗料が集中
的に付着して垂れ落ちるのを防止し、塗装後には溶剤で
溶けた塗料を見切りディスクから遠心力で吹き飛ばすこ
とが可能な範囲の高速で見切りディスクを高速回転させ
ることにより、塗装ガンから溶剤のみを噴射させて見切
りディスクに付着した塗料を溶かし、且つ遠心力で吹き
飛ばして洗浄することが可能となる。従って、見切りデ
ィスクを洗浄するための洗浄部材を別途設けることな
く、洗浄機能を実現することができる。また、見切りデ
ィスクが椀形状であるため、洗浄時には塗料及び溶剤を
見切りディスク前面方向（所定方向）へ吹き飛ばすこと
ができ、塗料及び溶剤の回収が行い易く良好な工場環境
を確保できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図７に基づ
いて詳細に説明する。

【００１２】図１に、２台の塗装工具３０を交互に用い
て、塗装ロボット１０により自動車のボデー８に塗装を
行っている様子を示す。図１中、塗装ロボット１０の両
脇の各位置Ａ、Ｂに２台の工具台１１がある。また、各
塗装工具３０にはそれぞれ上方に位置したバルブ群１２
を介して、塗料及びエア（圧縮空気）用のホース群１３
が接続されている。２０は制御装置である。

【００１３】塗装工具３０は、図２、図３に示すよう
に、椀形状に湾曲して形成した見切りディスク３２と、
塗装ガン３３と、支持具３６とからなる。また、エアモ
ータ（空気モータ）３１を備える。更に、塗装ロボット
１０への装着性を考慮して工具交換ユニット３４を備
え、また、工具台１１の左右の切欠部１４に引っ掛ける
ための支持棒３５を備えている。

【００１４】塗装工具３０のうち見切りディスク３２は
支持具３６に回転可能に設けられ、且つ、塗装時に低
速、洗浄時に高速回転制御される。具体的には、エアモ
ータ３１を支持具３６の先端部上面に下向きに取付け、
モータ出力軸３１Ａを支持具３６の下面に突出させてあ
り、モータ出力軸３１Ａに見切りディスク３２を下向き
にして取付けてある。そして、見切りディスク３２の回
転を案内するために、これに転動する複数のガイドロー
ラ３７をアーム３８を介して支持具３６に取付けてあ
る。ここで、回転制御における塗装時の低速とは塗料が
見切りディスク３２の一部に集中的に付着して垂れ落ち
るのを防止することが可能な範囲の低速であり、洗浄時
の高速とは溶剤で溶けた塗料を見切りディスク３２から
遠心力で吹き飛ばすことが可能な範囲の高速である。

【００１５】塗装ガン３３は、支持具３６の中央から基
端部寄りの部分に下向きに固定した支柱３９に、これと
交叉する横木４０を介して取付けてある。支柱３９と横
木４０との間の接続部４１は横木４０を高さ方向４２、
張出し方向４３及び支柱３９回りの方向４４に移動して
固定できる構造とし、また、塗装ガン３３と横木４０と
の間の接続部４５は塗装ガン３３を上下方向４６に旋回
して固定できる構造としてある。これにより、見切りデ
ィスク３２と塗装ガン３３の位置関係を、塗料噴出範囲
に見切りディスク３２の一部が適度にかかるように調整
可能としている。

【００１６】工具交換ユニット３４は、支持具３６の基
端部上面に上向きに固定してある。

【００１７】また、工具台１１に掛ける支持棒３５は、
支持具３６の重心部分から両側に張出して固定してあ
る。

【００１８】工具交換ユニット３４は既知の構造のもの
で良いが、ここでは図４に示すように、エア操作できる
プルスタッド方式のものとしている。図４において、図
示の状態ではシリンダ４７内が大気に解放されて、バネ
４８によりピストン４９が下がり、複数の各ボール５０
をシリンダ内壁のテーパ面５１に乗り上げさせるため、
塗装ロボットアーム１５に装着したプルスタッド１６が
ボール５０に妨げられて工具交換ユニット３４内に入れ
ない。これに対し、エア出入口５２からエアをシリンダ
４７内に入れると、ピストン４９が押されてボール５０
がシリンダ径方向に移動可能となり、プルスタッド１６
をロボットアーム１５で押込むことができる。次いで、
エアを抜くと、ボール５０がプルスタッド１６のくびれ
部１７に入って抜き出せなくし、また、バネ４８の力で
プルスタッド１６のテーパ面１８がシリンダ４７のテー
パ面５３に密着して固定される。

【００１９】図５を参照して、マスキングと、ホース群
１３の詳細を説明する。

【００２０】図５に示すように、塗装ガン３３を塗装対
象のボデー８に向けておいても、見切りディスク３２の
ボデー側部分が影となってスプレー塗料４の飛散を妨
げ、見切りライン９より上の部分をマスキングする。こ
の結果見切りディスク３２には塗料が付着するが、見切
りディスク３２を極低速で回転させることにより、付着
部分が徐々に移り変わって先に付着した塗料が乾燥する
ため、付着した塗料が垂れ落ちてボデー８に付くことも
ない。なお、付着して乾燥した塗料は、ボデー８から離
れた所で見切りディスク３２にシンナー等の溶剤をかけ
て溶かしながら、見切りディスク３２を高速回転させて
遠心力で吹き飛ばすなどにより、洗浄すれば良い。この
結果、見切りディスク３２を洗浄するための洗浄部材を
別途設けることなく、見切りディスク３２を洗浄するこ
とができる。また、見切りディスク３２が椀形状である
ため、洗浄時には、塗料及び溶剤が見切りディスク前面
方向吹き飛ぶ。つまり、塗料及び溶剤を所定方向へ吹き
飛ばすことができ、塗料及び溶剤の回収が行い易く良好
な工場環境を確保できる。

【００２１】次に、ホース群１３を説明する。図５にお
いて、１３Ａは塗料ホースであり、塗装ガン３３に接続
している。１３Ｂは塗装ガン３３をオン／オフさせる操
作エア用のホースであり、１３Ｃは塗料を霧化させるエ
ア用のホースであり、ともに塗装ガン３３に接続してい
る。１３Ｄはエアモータ３１を駆動するエア用のホース
であり、エアモータ３１に接続している。１３Ｅは工具
交換ユニット３４を操作するエア用のホースであり、工
具交換ユニット３４に接続している。

【００２２】上述のホース１３Ａ〜１３Ｅに接続するバ
ルブ群１２としては、塗料ホース１３Ａに接続した色替
えバルブ、塗装ガン操作用エアホース１３Ｂに接続した
オン／オフバルブ１２Ｂ、塗料霧化用エアホース１３Ｃ
に接続した流量調整バルブ１２Ｃ、エアモータ駆動用エ
アホース１３Ｄに接続した流量調整バルブ１２Ｄ、工具
交換ユニット操作用エアホース１３Ｅに接続したオン／
オフバルブ１２Ｅがあり、いずれのバルブ１２Ａ〜１２
Ｅも制御装置２０によって制御するようにしてある。

【００２３】制御装置２０はＣＰＵ（中央処理装置）を
中心に構成してあり、２台の塗装工具３０を交互に用い
て塗装ロボット１０が自動的に塗装作業を行うように、
塗装ロボット１０の制御機能と、バルブ群１２の制御機
能とを予めプログラムしてある。

【００２４】図１及び図６〜図７を参照して、制御装置
２０の制御動作を説明する。但し、塗装ラインにより被
塗装物であるボデー８が次々に塗装ロボット１０の前に
送られてくるものとする。また、２台の塗装工具３０の
うち、図１において塗装ロボット１０が現在持っている
方のものをツールＡとし、塗装ロボット１０の左側位置
Ｂの工具台１１に現在置かれている方のものをツールＢ
と称して説明を行う。従って、ツールＡは右側位置Ａの
工具台１１に置かれる。

【００２５】今、図１の如く、塗装ロボット１０がツー
ルＡを持っているとすると（ステップＳ１）、制御装置
２０はツールＡにより１台目のボデー８の塗装を開始さ
せ（ステップＳ２−１）、これと平行してツールＢの見
切りディスク３２の洗浄を開始させる（ステップＳ３−
１）。

【００２６】ツールＡによる塗装に際しては、ツールＡ
のモータ駆動用流量調整バルブ１２Ｄを少し開くように
制御して見切りディスク３２を超低速で、例えばボデー
１台分の塗装時間で１〜１０回転という低速で回転させ
ながら、塗装ロボット１０を予めボデー形状に合わせて
ティーチングした塗装軌跡に沿って移動させ、見切りデ
ィスク３２でマスキングして見切りライン９（図５参
照）より下の部分を塗装する（ステップＳ２−２）。こ
のとき、ツールＡの他のバルブについては、指定された
色の塗料となるように色替えバルブ１２Ａを制御し、ま
た塗料霧化用バルブ１２Ｃをオンにした状態で塗装ガン
操作用バルブ１２Ｂのオン／オフを制御して塗装すべき
ときだけ塗料を霧化させる。工具交換ユニット操作用バ
ルブ１２Ｅはオフのままにする。

【００２７】かくしてツールＡによる１台目の塗装が完
了すると（ステップＳ２−３）、全てのバルブ１２Ａ〜
１２Ｅをオフにして塗装ロボット１０のアーム１５を右
側Ａ位置の工具台１１に向かわせ、ツールＡの支持棒３
５が工具台１１の切欠部１４に嵌まるようにツールＡを
工具台１１上に置く（ステップＳ２−４）。

【００２８】一方、ツールＡによる塗装中、ツールＢに
関しては塗料ガン３３にシンナーだけを供給するように
色替えバルブ１２Ａを制御し、また、塗料霧化用バルブ
１２Ｃ及び塗料ガン操作用バルブ１２Ｂをオンに制御し
て、ツールＢの見切りディスク３２にシンナーを吹付け
る（ステップＳ３−２）。このとき、工具交換ユニット
操作用バルブ１２Ｅはオフのままで良い。そして、モー
タ駆動用流量調整バルブ１２Ｄを全開となるように制御
して、見切りディスク３２を高速で、例えば１０，００
０ｒｐｍで回転させる（ステップＳ３−３）。このシン
ナーの吹付けと高速回転により、見切りディスク３２に
付着していた塗料が溶かされ且つ遠心力で飛ばされて、
見切りディスク３２が完全に洗浄される。そのため、工
具台１１は塗装工具３０のほぼ全体を囲うように、上面
が開口した容器となっている。

【００２９】ツールＢの洗浄はツールＡとの交換前に完
了すれば良く、例えば、ツールＡでの塗装完了時点や工
具台１１へ置いた時点でツールＢの各バルブ１２Ａ〜１
２Ｅをオフにして洗浄を止める（ステップＳ３−４）。

【００３０】ツールＡを工具台に置いた後は、塗装ロボ
ット１０からツールＡを外して、その代りにツールＢを
持たせる（ステップＳ４）。即ち、まず、ツールＡの工
具交換ユニット用バルブ１２Ｅを一時オンに制御し、そ
の間に塗装ロボット１０を制御してロボットアーム１５
のプルスタッド１６を抜く。次いで、塗装ロボット１０
をツールＢへ向けて移動させ、ツールＢの工具交換ユニ
ット用バルブ１２Ｅを一時オンに制御して、その間にロ
ボットアーム１５のプルスタッド１６を工具交換ユニッ
ト３４に挿入する。いずれの工具交換ユニット用バルブ
も一時オン後、オフとする。

【００３１】ツールＢを塗装ロボット１０に持たせる
と、今度は、制御装置２０はツールＢにより２台目の塗
装物（ボデー）の塗装を開始させ（ステップＳ５−
１）、これと平行してツールＡの見切りディスク３２の
洗浄を開始させる（ステップＳ６−１）。

【００３２】ツールＢによる塗装に際しても、ツールＢ
のモータ駆動用流量調整バルブ１２Ｄを少し開くように
制御して見切りディスク３２を超低速で、例えばボデー
１台分の塗装時間で１〜１０回転という低速で回転させ
ながら、塗装ロボット１０を予めボデー形状に合わせて
ティーチングした塗装軌跡に沿って移動させ、見切りデ
ィスク３２でマスキングして見切りライン９より下の部
分を塗装する（ステップＳ５−２）。このとき、ツール
Ｂの他のバルブについては、指定された色の塗料となる
ように色替えバルブ１２Ａを制御し、また塗料霧化用バ
ルブ１２Ｃをオンにした状態で塗装ガン操作用バルブ１
２Ｂのオン／オフを制御して塗装すべきときだけ塗料を
霧化させる。工具交換ユニット操作用バルブ１２Ｅはオ
フのままにする。

【００３３】かくしてツールＢによる２台目の塗装が完
了すると（ステップＳ５−３）、全てのバルブ１２Ａ〜
１２Ｅをオフにして塗装ロボット１０のアーム１５を左
側Ｂ位置の工具台１１に向かわせ、ツールＢの支持棒３
５が工具台１１の切欠部１４に嵌まるようにツールＢを
工具台１１上に置く（ステップＳ５−４）。

【００３４】一方、ツールＢによる塗装中、今度はツー
ルＡに関して塗料ガン３３にシンナーだけを供給するよ
うに色替えバルブ１２Ａを制御し、また、塗料霧化用バ
ルブ１２Ｃ及び塗料ガン操作用バルブ１２Ｂをオンに制
御して、ツールＡの見切りディスク３２にシンナーを吹
付ける（ステップＳ６−２）。このとき、工具交換ユニ
ット操作用バルブ１２Ｅはオフのままで良い。そして、
モータ駆動用流量調整バルブ１２Ｄを全開となるように
制御して、見切りディスク３２を高速で、例えば１０，
０００ｒｐｍで回転させる（ステップＳ６−３）。この
シンナーの吹付けと高速回転により、ツールＡの見切り
ディスク３２に付着していた塗料が溶かされ且つ遠心力
で飛ばされて、見切りディスク３２が完全に洗浄され
る。

【００３５】ツールＡの洗浄もツールＢとの交換前に完
了すれば良く、例えば、ツールＢでの塗装完了時点や工
具台１１へ置いた時点でツールＡの各バルブ１２Ａ〜１
２Ｅをオフにして洗浄を止める（ステップＳ６−４）。

【００３６】ツールＢを工具台に置いた後は、塗装ロボ
ット１０からツールＢを外して、その代りにツールＡを
持たせる（ステップＳ７）。即ち、まず、ツールＢの工
具交換ユニット用バルブ１２Ｅを一時オンに制御し、そ
の間に塗装ロボット１０を制御してロボットアーム１５
のプルスタッド１６を抜く。次いで、塗装ロボット１０
をツールＡへ向けて移動させ、ツールＡの工具交換ユニ
ット用バルブ１２Ｅを一時オンに制御して、その間にロ
ボットアーム１５のプルスタッド１６を工具交換ユニッ
ト３４に挿入する。いずれの工具交換ユニット用バルブ
も一時オン後、オフとする。

【００３７】このようにツールをＢからＡに交換した
ら、ステップＳ２−１、Ｓ３−１に戻り、同様の動作を
繰返す。

【００３８】このように２台の塗装工具３０を塗装と洗
浄に交互に使い分けることにより、洗浄時間を十分にと
ることができ、色まじり等の不具合が生じない。従っ
て、２トーン塗装や、次々に来る被塗装物の塗装色が個
々に異なる場合に極めて効果的である。

【００３９】上述した実施例では見切りディスク３２の
形状が下向きの椀状であるが、単に平坦な円板でも良
く、更には、上向きの椀状でも良い。

【００４０】また、塗装工具３０の使用法としては、２
台の塗装工具を交互に使用するだけでなく、塗装に要す
る時間に比べて洗浄に要する時間が長い場合などでは、
３台以上の塗装工具を順番に使用しても良い。

【００４１】更に、塗装ロボット１０に塗装工具３０を
持たせて自動的に塗装を行う場合、塗装ロボット１０に
工具把持機構がある場合は、工具交換ユニット３４を省
略することができる。

【００４２】また更に、塗装ロボット１０によらず人手
により塗装作業を行う場合も、塗装工具３０の工具交換
ユニット３４は不要である。この場合、制御装置２０の
代りに、各バルブ１２Ａ〜１２Ｅを操作するための手動
スイッチを納めた操作盤を作業者近くに配置しておくと
良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明の塗装工具によれば、見切りディ
スクがマスキングするので、紙やテープを用いたマスキ
ングに比べて工数が大幅に減り、且つ、被塗装物の形状
に合わせた専用の仕切板が不要となる。また、塗装中は
見切りディスクが、塗料が見切りディスクの一部に集中
的に付着して垂れ落ちるのを防止することが可能な範囲
の低速で回転させられることにより、見切りディスクの
一個所に塗料が集中的に付着して垂れ落ちることがな
い。更に、塗装後は見切りディスクが、溶剤で溶けた塗
料を見切りディスクから遠心力で吹き飛ばすことが可能
な範囲の高速で回転させられ、塗装ガンから溶剤だけが
噴出するので、見切りディスクに付着した塗料が溶けて
遠心力で吹き飛び、完全に洗浄することができる。従っ
て、見切りディスクを洗浄するための洗浄部材を別途設
ける必要がない。また、見切りディスクが椀形状である
ため、洗浄時には塗料及び溶剤が見切りディスク前面方
向へ吹き飛ぶので、塗料及び溶剤の回収が行い易く良好
な工場環境を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る塗装工具を２台交互に
用いて塗装ロボットで塗装と洗浄を行う自動塗装設備を
示す図。

【図２】塗装工具の一実施例を示す側断面図。

【図３】図２の平面図。

【図４】工具交換ユニットの一例を示す側断面図。

【図５】塗装工具によるマスキングと、ホース群を示す
図。

【図６】図１における塗装と洗浄の制御動作を示すフロ
ーチャート。

【図７】図１における塗装ロボットの動作と２台の塗装
工具中の各見切りディスクの回転動作とを示すタイムチ
ャート。

【図８】第１従来例を示す図。

【図９】第２従来例を示す図。

【符号の説明】

８ボデー（被塗装物）９見切りライン１０塗装ロボット１１工具台１２バルブ群１２Ａ色替えバルブ１２Ｂ塗装ガン操作用バルブ１２Ｃ塗料霧化用バルブ１２Ｄエアモータ駆動用バルブ１２Ｅ工具交換ユニット操作用バルブ１３ホース群１３Ａ塗料ホース１３Ｂ塗装ガン操作エア用ホース１３Ｃ塗料霧化エア用ホース１３Ｄエアモータ駆動エア用ホース１３Ｅ工具交換ユニット操作エア用ホース１４工具台の切欠部１５ロボットアーム１６プルスタッド１７くびれ部１８テーパ面２０制御装置３０塗装工具３１エアモータ３１Ａモータ出力軸３２見切りディスク３３塗装ガン３４工具交換ユニット３５支持棒３６支持具３７ガイドローラ３８アーム３９支柱４０横木４１接続部４２高さ方向４３張出し方向４４支柱回りの方向４５接続部４６上下旋回方向４７シリンダ４８バネ４９ピストン５０ボール５１テーパ面５２エア出入口５３テーパ面Ａ塗装ロボット右側の位置Ｂ塗装ロボット左側の位置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材と、椀形状に形成されて支持部
材に回転可能に設けられ、塗装時に低速、洗浄時に高速
回転制御される見切りディスクと、見切りディスクに塗
料噴出範囲の一部がかかる姿勢で支持部材に支持され、
塗装時に塗料を、洗浄時に溶剤を切換え噴射する塗装ガ
ンとを具備し、前記低速とは塗料が見切りディスクの一
部に集中的に付着して垂れ落ちるのを防止することが可
能な範囲の低速であり、前記高速とは溶剤で溶けた塗料
を見切りディスクから遠心力で吹き飛ばすことが可能な
範囲の高速であることを特徴とする塗装工具。