JP4261228B2

JP4261228B2 - 管状体用塗装機

Info

Publication number: JP4261228B2
Application number: JP2003077933A
Authority: JP
Inventors: 隆梶山; 浩一河本; 通明馬場
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: TWI320338B; CN100403891C; KR20040083356A; TW200500144A; CN1531846A; KR101057000B1; JP2004283702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釣竿を構成する竿体やゴルフクラブなどの管状体において、その周面に塗装を行うための塗装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の釣竿を構成する竿体やゴルフクラブなどの管状体は、軽量化し且つ強度を維持するべく炭素繊維強化樹脂等から構成されるものが多い。このような竿体やゴルフクラブは嗜好品であり、その周面には、繊維強化樹脂の強化繊維部分の平滑化・装飾、強度維持などのための塗装を行うと共に、さらに、意匠性を高めるべく種々の塗装が施されている。
【０００３】
このような管状体の周面の塗装は、塗装者が手作業乃至機械を用いた作業で行っており、シゴキ板を用いたシゴキ塗装（例えば、特許文献１参照）やスプレーによる塗装等が行われている。また、近時は、管状体を回転させながらスプレーで管状体周面に塗料を連続的に吹き付ける手法も行われている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、このような管状体の周面の意匠性を高めるための塗装の１つに、「段塗り塗装」と呼ばれる塗装手法がある。この「段塗り塗装」とは、管状体の周面に一定の厚みを設けながら塗料を厚くリング状に塗布する塗装手法である。この「段塗り塗装」とは、旧来、紐体を管状体の周面に巻回しその上に塗料を塗布してリング状に加工していたものを、塗料を厚く塗布することで代替して管状体に装飾を施す趣旨である。このような「段塗り塗装」は、一般に、筒状体を回転させながら、筒状体の周面の所望する位置に塗装者が刷毛で塗料を塗布して行ってきた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２９９８８４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平７−７９６６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、刷毛を用いて「段塗り塗装」を行うためには、塗装者に熟練の技巧が要求される。即ち、軸方向に長い管状体の任意の軸方向位置に所望の幅で塗装を行うことは煩雑であり、周方向全体にわたって一定の塗り幅を維持するのは難しい。また、「段塗り塗装」は塗料を厚く塗布するものであり、塗料を塗布しては乾燥させ、乾燥させた後に再度厚塗りを繰り返すため、作業工程も煩雑である。
【０００８】
さらに、「段塗り塗装」は一定の厚みを有するように塗料を塗布するので、従来のようなスプレー噴射によって「段塗り塗装」を行うと、一定の厚みを保持して塗料を塗布するには高度な技術が必要となり、塗料が上手く竿体周面に載らず難しい。また、手間も時間もかかる。また、この「段塗り塗装」は上述のように管状体に意匠性を付与するためにも用いられる場合もあり、管状体に通常の周面塗装を行った後に行われることもある。このため、平滑化された周面塗装の上にさらに塗装を行うことになるので、「段塗り塗装」は特に難しい。
【０００９】
本発明の課題は、簡易且つ迅速に「段塗り塗装」を周面に行うことができる、管状体用塗装機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明１の塗装機は、管状体の周面に塗装を施すための塗装機であって、水平方向に管状体を保持する保持部と、保持部に保持された管状体を周方向に回転させる回転手段と、保持部に平行に配置されたレール部と、レール部上でレールの長さ方向に移動自在な塗料噴出部とを備えている。
【００１１】
塗料噴出部は塗料タンクと塗料タンクからの塗料を噴出するノズルパイプとを有し、ノズルパイプが管状体周面に当接する当接状態と、ノズルパイプが管状体周面から離間する離間状態とに変位し、前記ノズルパイプは、前記当接状態にあるとき、回転している前記管状体周面を荒らしながら塗料を塗布することを特徴とする。
この塗装機では、保持部に管状体を水平方向に配置して保持させる。そして、回転手段により保持された管状体が周方向に回転する。塗料噴出部は離間状態をとったまま任意の軸方向位置にレール部上を移動し、ここで当接状態となる。そして、塗料噴出部のノズルパイプの先端が管状体周面に当接し塗料タンクからの塗料を管状体周面に塗布しつつ、一定の軸方向範囲を移動する。ノズルパイプが管状体周面に当接し回転している管状体の任意の軸方向位置を荒らしながら、同時に管状体周面に塗料を載せてゆき、管状体の一定の軸方向範囲をリング状に塗装する。
【００１２】
例えば、管状体の周面に既に下塗り用の塗装が施されている場合などにあっては、このノズルで管状体周面の塗装面を僅かに傷つけ荒らしながら塗料を塗布してゆくので、上記下塗り用の塗料とノズルからの塗料との密着性も向上する。さらに、当該ノズルが塗装のために必要な箇所のみを傷付けて行くので、余分な表面の荒らし加工が為されることもなく、美しい仕上げが可能となる。
【００１３】
発明２の塗装機は、発明１の塗装機であって、塗料噴出部は、レール部に載置される基体と、レール部の長手方向に対して直交する面に於いて回動自在に基体上に連結される可動部と、可動部を管状体方向に付勢する付勢手段及びこれに反する方向へ回動部を押し出すシリンダとを備えている。また、可動部上にノズルパイプ及び塗料タンクからノズルパイプに塗料を供給する塗料供給手段が配置されている。
【００１４】
この塗装機では、塗料噴出部は通常の状態では付勢手段により可動部が管状体方向に付勢されている（当接状態になっている）。そして、シリンダで可動部を反管状体方向に押し出すことで、可動部を回動させて塗料噴出部を離間状態としている。また、塗料供給手段により、塗料が塗料タンクからノズルパイプに供給される。塗料供給手段の調整により、ノズルパイプからの塗料噴出量も調整可能である。
【００１５】
発明３の塗装機は、発明２の塗装機であって、塗料噴出部のレール部上での位置を可変させ且つ位置決めする位置決め手段をさらに備える。
この塗装機では、位置決め手段に予め必要な情報を入力しておくことで、管状体の任意の軸方向位置に一定の幅で容易に段塗り塗装を施すことが可能となる。
発明４の塗装機は、発明１〜３の何れかの塗装機であって、保持部は、管状体の一端を当接させる当接部と、水平方向に移動自在であり管状体の他端を一端方向に付勢して挟持する移動当接部と、当接部と移動当接部との間に管状体に接離自在に配置された受けローラ部とを有している。
【００１６】
管状体は、様々な軸方向長さのものがあり、先細りテーパの施されたものもある。この塗装機では、管状体の一端を当接部に当接させ、他方を移動当接部で挟みこみ、任意の軸方向長さの管状体を保持部に保持できる。また、軸方向の中間で受けローラが管状体を受けるので、軸方向長さの長いものや、テーパの施されたものなどであっても、安定した状態で管状体を保持部に保持し得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
この塗装機は、竿体やゴルフクラブなどの管状体の周面に塗装を施すための機械である。ここでは、管状体の一例としてヘラ竿の竿体Ｒを例にして説明する。
図１及び図２に示すように、この塗装機は、上面を水平面とする台座１と、台座１の上面に竿体Ｒを水平方向に保持する保持部２と、竿体Ｒを周方向に回転させる回転機構３と、台座１の上面の長手方向に平行に並んで伸びるレール部４と、レール部４上でレールの長さ方向に移動自在な塗料噴出部５とから構成されている。また、レール部４に並んで塗料噴出部５の下方には長手方向に持上機構６が配置されている。
【００１８】
保持部２は、台座１の長手方向両端にそれぞれ配置される一対の受け部２ａ，２ｂとからなる。受け部２ａは、略円錐型のコーンと、このコーンを受け部２ｂ方向に付勢するコイルバネとから基本的に構成されている。受け部２ａはコーンの頭端を他方の受け部２ｂ側に向けており、竿体Ｒの一端を差し込んだ状態で竿体Ｒの一端を保持する。受け部２ａは長手方向にスライド移動可能にし、且つ任意の場所に固定可能なロック手段を設けておく。また、この受け部２ａは周方向に回転自在なものとする。後述のように、竿体Ｒの周方向回転に伴って回転するためである。
【００１９】
図３〜図５に示すように、他方の受け部２ｂは、円筒型の本体部１０と、本体部１０内に収納された円錐状のコーン１１と、本体部１０内に収納されこのコーン１１を受け部２ａ方向（竿体Ｒ側）に付勢するコイルバネ１２とから基本的に構成されている。本体部１０は一端側の開口に直径方向にバー１０ａが形成されている。バー１０ａは本体部１０の一端側の開口端面に面一化されており、竿体Ｒの他端が当接する部分となる。受け部２ａによって全体として受け部２ｂ側に付勢されている竿体Ｒでは、その他端の径に関わらず、竿体Ｒの他端側端面がバー１０ａに押しつけられることになる。
【００２０】
コーン１１は円錐状の頭端を受け部２ａ方向に向けている。円錐の頭端から底面に至らない位置にまで、上記バー１０ａに噛み合い得る割りが形成されている。コーン１１はこの割りにバー１０ａを差し込んだ状態で本体部１０内に収納される。
なお、ここではコーンについて割りが一つの直径方向のみに形成されたものを示しているが、図６に示すように、本体部の開口の円に直径方向に２つ相互に直交するようにバー１０ａを形成し、４つ割りのコーン１１を用いることも当然に可能である。４つ割のコーン１１を用いる場合、２つの直行するバー１０ａによりコーン１１が案内されるので、コーン１１の安定性が向上する。また、バー１０ａに当接する竿体Ｒの端面の安定性にも資する。
【００２１】
コイルバネ１２は、コーン１１の底面側に隣接して本体部１０内に収納されている。コーン１１を頭端側（即ち、受け部２ａ側）に向かって付勢しており、コーン１１は本体部１０の軸方向に移動自在となっている。
この受け部２ｂにおいては、図３及び図５に示すように、竿体Ｒの他端をコーン１１の頭端に差し込んだ状態で、竿体Ｒを本体部１０側に押し込むと、コーン１１がコイルバネ１２に反して本体部１０内に押し込められる。竿体Ｒの他端はバー１０ａに当接し、必ずバー１０ａ即ち本体部１０の開口端面を基準位置（原点）とする。そして、この竿体Ｒの他端が原点をとった状態で、コーン１１がコイルバネ１２により付勢され、竿体Ｒを保持することになる（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
保持部２は、このような一対の受け部２ａと受け部２ｂとで竿体Ｒを挟み込んで、竿体Ｒを安定した状態で保持している。なお、この一対の受け部２ａ，２ｂの間には竿体Ｒを受け止めて支持する受けローラ２０を、一カ所乃至軸方向に間隔を隔てて複数箇所に設けても良い。受けローラ２０は、ローラの位置を竿体Ｒの径に応じて変更するべく上下方向に（竿体Ｒに対して接離自在に）変更するシリンダに載置されている。この受けローラ２０は、保持部２に保持する竿体Ｒには様々な軸方向長さを有するものがあることから、台座１上を長手方向に任意に移動自在とするのが好ましい。このような受けローラ２０を配置することで、先細りテーパの施された軸方向で径の異なる管状体である竿体Ｒなども安定した状態で保持部２に保持することが可能となる。
【００２３】
回転機構３は、竿体Ｒを周方向に回転させるためのものである。上記一方の受け部２ｂと受け部２ｂを回転駆動するモータＭ（図１等参照）とからなる。上記保持部２の一方の受け部２ｂは、具体的には、図７に示すように、本体部１０に回動軸乃至モータＭが順次連結されており、モータＭの駆動力が受け部２ｂに伝達される。モータの回転速度は任意に調整可能となっている。
【００２４】
レール部４は、竿体Ｒに平行に台座１の上面に配置された一対の平行なレールからなる。後述の塗料噴出部５がこの一対のレールに噛み合っており、レール部４の長手方向に沿ってスライド移動する。そして、一対のレール部間に軸方向の位置決め用アクチュエータが配置され、このアクチュエータにより塗料噴出部５の軸方向が決定されることになる。
【００２５】
図８に詳しく示すように、塗料噴出部５は、上記レール部４に噛み合って載置されている基体３１と、基体３１上にレール部４の長手方向に対して直交する面に於いて回動自在に連結されている可動部３２と、可動部３２上に連結されている塗料タンク３３及び塗料タンク３３から供給される塗料を噴出する金属製ノズルパイプ３４とを有している。また、基体３１と可動部３２との間にはコイルバネ３５が連結されている。
【００２６】
基体３１は、アクチュエータに連結されレール部４上をその長手方向にスライド移動する部分である。予め基体３１乃至塗料噴出部５の軸方向位置をアクチュエータの制御部に入力しておくことで、塗料噴出部５を任意の軸方向位置に位置合わせする。
可動部３２は、基体３１のレール部４の長手方向に延びる回動軸を介して基体３１に連結されておりレール部４に直行する方向に回動する。基体３１と可動部３２とはコイルバネ３５で連結されており、コイルバネ３５が基体３１側に引き寄せる方向に可動部３２を付勢している。コイルバネ３５と回動軸を中心として対称な側において、可動部３２には金属ノズルパイプ３４が配置されており、金属ノズルパイプ３４は基本的にＸ方向（図８参照）に付勢されている。
【００２７】
金属ノズルパイプ３４は、その内径が０．１５〜０．９０ｍｍ程度、外径が０．４０〜１．３０ｍｍ程度のノズルパイプであり、ある程度の屈曲性が認められる。竿体Ｒの周面に当接しながら頭端から所定の塗料を噴出する。金属ノズルパイプ３４は塗料タンク３３に連通しており、塗料タンク３３内の塗料が供給されてくる。この塗料タンク３３はエアタンク（図示せず）に連結されており、エアタンクからの空気供給量に応じて、塗料タンク３３から金属ノズルパイプ３４に塗料が必要量だけ供給され、塗料が頭端から噴出される。なお、金属ノズルパイプ３４にはさらに独立してエアタンクからの空気の供給を受けており、この独立して供給される空気量によっても、塗料の噴出量が微調整可能である。この際の塗料の塗出圧力は、気温，湿度，塗料の粘度，竿体Ｒの径等によって任意の調整が要求されるが、例えば、０．３〜０．８Ｍpa程度に設定する。
【００２８】
持上機構６は上記可動部３２を回動させるための機構である（図２参照）。具体的には、上記可動部３２の下方の台座１上に長手方向に延びる持ち上げバー６ａとこの持ち上げバー６ａを上下方向に移動させる油圧若しくは気圧シリンダ６ｂとからなる。図８に示すように、上記可動部３２には下方向に持上棒３２ａが延びている。この持上棒３２ａは、可動部３２のコイルバネ３５と回動軸を中心として対称な側にある。そして、持ち上げバー６ａが上方向（図８のＹ方向）に持ち上がると、持ち上げバー６ａが持ち上げ棒３２ａに当てってこれを押し上げ、コイルバネ３５に反する方向に可動部３２を回動させる。この可動部３２の回動によって、金属ノズルパイプ３４が竿体Ｒから離間する。
【００２９】
なお、この実施形態の変形例として、コイルバネ３５の付勢方向を逆方向として、持上機構６の動作も逆方向とすることも当然に可能である。
次に、この塗装機による、竿体Ｒに対する段塗り塗装の手順を説明する。
この塗装機によって段塗り塗装を施す竿体Ｒは、例えば、図９に示すような、ヘラブナ釣り用に用いるヘラ竿を構成する竿体Ｒである。ヘラ竿を構成する竿体Ｒは、炭素繊維乃至ガラス繊維などの強化繊維に合成樹脂を含浸させたプリプレグ素材を焼成してなるものである。この竿体Ｒは外径を天然竹に似せるべく、竹の節の形状や模様等が形成乃至塗装されている。さらに、このような竿体Ｒの周面に軸方向に間隔を隔てて任意の箇所に段塗り塗装（図９のＰ部分参照、さらに図１０参照）を施すことになる。この段塗り塗装は、竿体Ｒの周面が部分的に段付きのリング状になるように塗料を肉厚に塗布するものである。詳しくは、通常、竿体Ｒの周面に必要な下地塗装や一般的な周面塗装を施した後、その周面塗装の上に段塗り塗装を行うことになる。
【００３０】
具体的手順を、図１２を参照しつつ説明する。
まず、段塗り塗装を施す竿体Ｒを保持部２に保持させる。詳しくは、一対の受け部２ａと受け部２ｂとが竿体Ｒの両端を挟み込んで竿体Ｒを保持する。受け部２ａは竿体Ｒの軸方向長さに合わせて任意の軸方向位置に調整する。受け部２ｂは、既に説明したように、竿体Ｒの径に関わらず本体部１０の開口面を原点（ゼロ点）として、竿体Ｒの軸方向位置を決定する。
【００３１】
一般に、竿体Ｒの軸方向の複数の位置に段塗り塗装を施す。このため、段塗り塗装を行う複数の軸方向位置を上記原点（ゼロ点）からの軸方向として、アクチュエータの制御部に入力する（Ｓ１）。この際に、個々の段塗り塗装を行う際の塗装幅も入力する。入力後、アクチュエータによって、塗料噴出部５が自動にスタートしレール部４上を移動する（Ｓ２）。この軸方向移動時においては、持上機構６によって塗料噴出部５の金属ノズルパイプ３４は竿体Ｒから離間している。
【００３２】
上記入力した軸方向位置に塗料噴出部５が至ると、持上機構６のシリンダ６ｂが下降して持ち上げバー６ａも下降し、塗料噴出部５の金属ノズルパイプ３４が竿体Ｒの周面に当接する（Ｓ４）。そして、塗料タンク３３がエアタンクからの空気供給量に応じて、金属ノズルパイプ３４に塗料を供給し、金属ノズルパイプ３４が塗料の塗出を開始する（Ｓ５）。竿体Ｒは回転機構３によって回転しており、金属ノズルパイプ３４は竿体Ｒに当接したまま、その周面を荒らし、且つ、塗料を周面に載せて（塗布して）ゆく。既に竿体Ｒの周面に下塗り塗装などが行われていても、金属ノズルパイプ３４がその竿体Ｒの周面を荒らしながら塗料を塗布するので、塗料が竿体Ｒの周面に載りやすい。そして、このように金属ノズルパイプ３４は竿体Ｒに当接したまま軸方向に移動し（Ｓ６）、一定の幅で塗料を竿体Ｒの周面に塗布する（図１１参照）。
【００３３】
この塗料は、エポキシ樹脂塗料とウレタン樹脂塗料とを予め２液混合した塗料を用いるのが好ましい。このような２液混合型の塗料を用いることで比較的厚肉に塗料を竿体Ｒ上に塗布し得る。金属ノズルパイプ３４の竿体Ｒに対する当接角度は、竿体の周の接線方向に対し０〜７０度程度に設定する。好ましくは３０〜６０度程度に設定する。竿体Ｒの回転数は、塗料の噴出量等との関連で任意に調整するべきものであるが、凡そ５０〜１０００rpm、好ましくは、２００〜５００rpm程度である。
【００３４】
段塗り塗装に必要な軸方向幅だけ移動した金属ノズルパイプ３４は、塗料の塗出を終了する（Ｓ７）。そして、持上機構６が塗料噴出部５の金属ノズルパイプ３４を竿体Ｒの周面から離間させる。さらに、別の竿体Ｒの軸方向位置において段塗り塗装を施す場合には、次の塗装開始位置をアクチュエータ制御部が確認し（Ｓ８）、その塗装開始位置に塗料噴出部５を移動させる（Ｓ３）。塗装予定位置の塗装を全て終えれば、作業を終了する。さらに段塗り塗装を厚肉に行うためには、一度段塗り塗装を竿体Ｒに施し塗料を乾燥させた後に、再度、同一箇所に段塗り塗装を繰り返してもよい。
【００３５】
なお、この実施形態では、管状体として竿体Ｒ、特に、ヘラ竿を構成する竿体を用いているが、これに限定されるものではなく、他の様々な管状体に適用することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の塗装機によれば、簡易且つ迅速に「段塗り塗装」を竿体周面に行うことができる。熟練した技術を有しない者であっても、容易に段塗り塗装を的確になしえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を採用した塗装機の上面図。
【図２】本発明の実施形態を採用した塗装機の正面図。
【図３】保持部２の一方の受け部２ｂを示した図。
【図４】図３の受け部２ｂの正面図。
【図５】図３の受け部２ｂの参考図。
【図６】受け部２ｂの変形例を示した図。
【図７】受け部２ｂ付近を示した図。
【図８】塗料噴出部５を示した図。
【図９】竿体Ｒを示した図。
【図１０】図９の竿体Ｒの段塗り塗装部分Ｐを拡大した図。
【図１１】段塗り塗装の状態を示した図。
【図１２】本発明の塗装機の作業を示したフローチャート。
【符号の説明】
１基体
２保持部
３回転機構
４レール部
５塗料噴出部
６持上機構

Claims

管状体の周面に塗装を施すための塗装機であって、
水平方向に前記管状体を保持する保持部と、
前記保持部に保持された管状体を周方向に回転させる回転手段と、
前記保持部に平行に配置されたレール部と、
前記レール部上で前記レールの長さ方向に移動自在な塗料噴出部とを備え、
前記塗料噴出部は塗料タンクと前記塗料タンクからの塗料を噴出するノズルパイプとを有し、前記ノズルパイプが前記管状体周面に当接する当接状態と、前記ノズルパイプが前記管状体周面から離間する離間状態とに変位し、
前記ノズルパイプは、前記当接状態にあるとき、回転している前記管状体周面を荒らしながら塗料を塗布する
ことを特徴とする塗装機。
前記塗料噴出部は、前記レール部に載置される基体と、前記レール部の長手方向に対して直交する面に於いて回動自在に前記基体上に連結される可動部と、前記可動部を前記管状体方向に付勢する付勢手段及びこれに反する方向へ前記回動部を押し出すシリンダとを備え、
前記可動部上に前記ノズルパイプ及び前記塗料タンクから前記金属製ノズルパイプに塗料を供給する塗料供給手段が配置されている、請求項１に記載の塗料機。
前記塗料噴出部の前記レール部上での位置を可変させ且つ位置決めする位置決め手段をさらに備える、請求項２に記載の塗料機。
前記保持部は、前記管状体の一端を当接させる当接部と、水平方向に移動自在であり前記管状体の他端を前記一端方向に付勢して挟持する移動当接部と、前記当接部と前記移動当接部との間に前記管状体に接離自在に配置された受けローラ部とを有している、請求項１〜３の何れかに記載の塗料機。