JP4476407B2 - 塗装用搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンベアに支持されたワークをその姿勢を変化させながら塗装できるようにした塗装用搬送装置に係り、特に高品質のスプレー塗装に好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の塗装ラインにおいては、前処理、電着、水洗、塗装、乾燥等の多くの処理工程があり、ワークは、これらの処理工程間をコンベアで移送され、その際、床面に設けられたフロアコンベア上に支持されるか、空中に設けられたオーバーヘッドコンベアに吊り下げ支持されて運ばれるようになっている。また、電着塗装の場合は、優良な塗装品質を得るため、電着塗料槽中でワークを回転させるなどワークの姿勢を種々に変化させることが知られている(例えば、特公平6−104920号、特開平2−111481号等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スプレー塗装の場合は、塗装ブース内にてワークをオーバーヘッドコンベアで搬送しながら塗装する形式が採用され、スプレー装置側を一定のワーク姿勢に合わせて塗装しなければならないので、塗装しにくい部位が残存し、修正や補足の塗装作業が必要になるなど、オーバーヘッドコンベア搬送による塗装では効率化しにくい部分があった。また、前記電着塗装のようなディッピング処理とは異なるため、電着塗装のように単純なワークの回転などだけでは上記の塗装しにくい部位にまで良好な塗装をすることは困難であった。そこで本願発明は係る問題点を解決してスプレー塗装を効率化することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る塗装用搬送装置は、キャリアを介してコンベアに支持されたワークを通過させながらスプレー塗装するための塗装用搬送装置において、ワーク姿勢をフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか2以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備え、この姿勢制御機構によりワーク姿勢を連続変化させながらすべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御し、前記キャリアは、ワークを支持する回転軸を備え、ワーク回転軸の軸線回りに回転可能に支持するとともに、ワークをコンベアの進行方向と直交する平面内で回転させる横回転のための横回転機構を備えるすることを特徴とする。
【0005】
この姿勢制御機構は、縦回転と横回転を可能とするように構成することができ、また、全被塗装面を水平塗装するように構成することもできる。
【0006】
【発明の効果】
本願発明は、ワークをフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか2以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備えたので、この姿勢制御機構がこれらいずれか2以上のワーク姿勢を組み合わせて連続的に変化させることにより、すべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御できる。その結果、ワークを同一のコンベアに支持したまま塗装ブースを通過させても、最適なワーク姿勢に変化して全被塗装面が良好にスプレー塗装されるので、係るスプレー塗装を効率化できる。
【0007】
また、姿勢制御機構が縦回転と横回転を可能にするものであれば、上記フロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか2以上に変化するより複雑な姿勢制御が可能となり、より緻密な塗装が可能になる。さらに、ワークをサイドコンベア姿勢にする等により、各被塗装面をそれぞれ塗装時に水平にすれば、それぞれを水平塗装できるため、上方のノズルからスプレー塗装して良好な塗膜を形成することが可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、自動2輪車の車体に対する上塗り塗装に適用された第1実施例について説明する。図1は、この塗装工程を示す図、図2はワーク1のフロアコンベア姿勢における支持状態を示す側面図、図3はその平面図、図4はワーク1の進行方向Fから見た正面図である。
【0009】
まず、ワークの搬送装置について説明する。これらの図に示すように、キャリア3はコンベア2の一側面にその長さ方向へ移動自在に支持され、キャリア3から側方へ略水平に延出する回転軸4はその軸線回りに360°回転自在である。回転軸4の先端に縦アーム5の一端が略直角に結合され、縦アーム5の他端にワーク1の中央下部1bが支持される。また、この縦アーム5から折れ曲がって延びる補助ステー6の先端でワーク1の前部1aが固定される。
【0010】
これにより、ワーク1はキャリア3及びコンベア2から離れたその側方に位置し、進行方向F及びこれと直角な垂直方向に平行な平面(以下、これを縦平面という)内において、直立状態すなわち自動2輪車としての使用時状態で支持され、かつ、同一の縦平面内で回転軸4により縦回転可能である。
【0011】
さらに、縦アーム5が回転軸4に対して略直角に折れ曲がった直立位置と、回転軸4と略平行な水平状態となる倒伏位置との間を起倒自在であり、これによりワーク1は前記縦平面に直交するとともに回転軸4及び垂直線と略平行する別平面(以下、これを横平面という)内において起倒自在であって、直立状態から略90°倒れると略水平に横倒し状態をなすサイドコンベア姿勢となる(図4の仮想線状態)。これらのワークの姿勢制御を行うため姿勢制御機構が設けられており、これには縦回転機構と横回転機構がある。
【0012】
図5は縦回転機構を説明するための要部断面図であり、図6はこの縦回転機構を回転軸4方向から示す図である。これらの図において、コンベア2は断面略C字状のガイドレールであり、この中に上下一対で収納されているローラー7は、ローラー軸8で相互に連結され、図示しないが、例えばコンベア2の全長にわたって収納されているケーブル等の駆動手段により、コンベア2の長さ方向へ進行するようになっている。
【0013】
このローラー7は、キャリア3の前後2ヶ所に設けられ、一つのキャリア3に対して前後上下の計4ヶ所に設けられ、コンベア2のキャリア3に対面する側面の長さ方向全長に連結して形成されたスリット9からコンベア3内へ突出するキャリア3の連結部10へ支持されている。
【0014】
キャリア3は前後方向へ長いボックス状の部材であり、その中央部を回転軸4が貫通し、キャリア3との交差部は軸受け11により回転自在に支持されている。キャリア3内の回転軸4には左右の軸受け11間の中間部周囲にピニオンギア12が一体に設けられ、下方に配置されたラック13と噛み合っている。ラック13はコンベア2と平行に配設されてコンベア2等へ固定されており、キャリア3の底部に前後方向へ貫通している溝14内へ入り込んでいる。
【0015】
ラック13上にピニオンギア12が噛み合った状態でキャリア3が進行すると、ピニオンギア12が回転し、その結果、ピニオンギア12と一体の回転軸4が回転し、さらに回転軸4と一体の縦アーム5が回転することにより、これに支持されているワーク1が縦回転するようになっている。ワーク1の回転角度はピニオンギア12の回転角度と一致し、ピニオンギア12がラック13と噛み合って移動する距離に対応する。
【0016】
ラック13の長さはコンベア2と同じ長さで連続して設けてもよく、又は回転軸4を回転させることが必要な場所毎に必要回転角度分の長さづつ適当間隔で設けることができる。ラック13をコンベア2の全長にわたって連続させた場合には、ワーク1が連続して縦回転しながら移動することになるので、この縦回転のサイクルに各工程を一致させることになる。
【0017】
逆に、ラック13を必要場所毎に断続的に設ける場合は、連続する工程に合わせて必要工程のみで縦回転させることができ、縦回転させない工程ではラック13を設けず、ピニオンギア12をフリーにする。但し、この場合は所定のワーク姿勢を維持するため、回転軸4の回転を規制する必要があり、例えばキャリア3内に設けたブレーキ15等の適宜規制手段により回転を規制する。
【0018】
図7は横回転機構を示し、回転軸4と縦アーム5の各端部相互を支軸16で連結することにより、縦アーム5を起倒自在とし、かつ縦アーム5の端部に延出する突部17を一体に設け、この突部17の突出端と回転軸4に略平行に設けられた制御ロッド18の一端とを軸19で連結する。
【0019】
制御ロッド18の他端は図示省略してあるが、キャリア3内に設けられた制御部材に連結してあり、この制御部材により制御ロッド18を図の右方(矢示a方向)へ押せば、縦アーム5は起立されて(図7A)、ワーク1を直立状態とし、制御ロッド18を図の左方(矢示b方向)へ引けば、縦アーム5を倒して(図7B)、ワーク1を横倒し状態にしてサイドコンベア姿勢とする(図4)。
【0020】
次に、図1に基づいて上塗り塗装におけるサイドコンベアのワーク姿勢制御を説明する。図1のAは図1と同様にワーク姿勢変化を側面から示す図であり、図1のBはこれを平面で示す図である。この上塗り塗装はスプレー式塗装を行い、上塗り塗装ブース30には、ノズル位置が高低に異なる2基のスプレー装置31,32が進行方向へ沿って所定間隔で配置され、それぞれのノズル33,34により上方からスプレー塗装するようになっている。
【0021】
コンベア2はこの塗装ブース30の外部に配置され、ワーク1のみが塗装ブース30内を移動するようになっており、まずフロアコンベア姿勢から入り(▲1▼)、縦回転して底部を上向きにしたオーバーヘッドコンベア姿勢となり、ノズル位置が低い方のスプレー装置31により車体下部を対象とするアンダー塗装をし(▲2▼)、続いて横回転機構により車体左側を上にした横倒しのサイドコンベア姿勢となり、同じスプレー装置31により車体左側に対するL側塗装をする(▲3▼)。
【0022】
続いてこのサイドコンベア姿勢のまま180°縦回転して車体右側を上にしてこの面をノズル位置が高い方のスプレー装置32により車体右側に対するR側塗装をする(▲4▼)。さらに、この状態から横回転機構で直立させることにより、元のフロアコンベア姿勢に戻り、スプレー装置32による車体上面に対するトップ塗装を行い(▲5▼)、その後このフロアコンベア姿勢のまま上塗り塗装ブース30を出る。
【0023】
このように、縦回転と横回転を組み合わせてワーク姿勢を制御することにより、車体の上下及び左右の各面をそれぞれ上にしてスプレー塗装できる、すなわち被塗装面のすべての面を横にして上方のノイズ33,34へ向けてスプレーする水平塗装を実現でき、ワーク1をその被塗装面がスプレー塗装において最適となるよう姿勢制御でき、その結果、塗装ブース30内にてワーク1をコンベア2で搬送する形式のものであっても、塗装不適部位の残存を解消し、効率的でかつ品質良好な上塗り塗装を実現できる。
【0024】
しかも、このように連続して搬送する途中においてワーク姿勢をフロアコンベア姿勢とオーバーヘッドコンベア姿勢に変化させる場合でも、いちいちキャリア3をフロアコンベア又はオーバーヘッドコンベアへ移載する必要がなく、終止同じコンベア2へ支持したまま連続してワーク姿勢を変化させることができるので、係るワーク姿勢の変更に要する手間が著しく少なくなり、これに要する時間ロスを削減でき、塗装工程をより効率化できる。
【0025】
そのうえ、この上塗り塗装において、ワーク1を終止コンベア2から離してその側方へ離れた位置に終止支持するので、コンベア2から落下するゴミ等の付着するおそれが著減し、上塗り塗装における塗装品質を高めることができる。さらに、コンベア2及びキャリア3を塗装ブース30の外に配置できるので、これらに対する塗料の付着を防ぐことができる。
【0026】
図8及び図9は、第2実施例を示し、図8は前実施例と同じワークを自動2輪車の車体とした場合、図9は燃料タンクとした場合である。まず図8において、コンベア2の一側に支持されたキャリア3が可変ピッチ形式で支持され、塗装ブース30を出たものから順次a,b,c,・・・と符号を付けると、塗装ブース30内の塗装中のdは、前後に十分な間隔を保っており、隣接するワーク1と近接しすぎて塗装不良が生じないようになっている。
【0027】
一方、塗装を終了して塗装ブース30を出たばかりのcは、基本的なワーク姿勢であるフロアコンベア姿勢に変化する。但し、このときのワーク1の向きは前後方向が進行方向Fと一致するものであり、塗装中のdと同じである。しかし、このcは、ワーク1の向きを前後方向が進行方向Fと直交する横向きとなるように姿勢を変化させつつ、先行するbへ急速に接近して間隔を詰める。
【0028】
ブース30の外に出ているbは既に横向き姿勢に変化しており、同じく横向き姿勢で先行するaと比較的近接して適正な間隔を保っている。このように、ピッチを可変とすることにより、塗装ブース30内では、塗装に最適なワーク姿勢をとるよう前後のキャリア間隔を十分に開き、塗装ブース30外では、搬送効率のよいよう比較的密接したものに変化できる。
【0029】
なお、このキャリア3に設けられているワーク1を支持するためのアームは、一軸で横回転と縦回転が可能になっており、ワーク姿勢を自在に変化させることができ、ノズル33,34の方向等、各スプレー装置31、32の条件に合わせて被塗装面が最適な角度をなすように制御できる。
【0030】
図9は同じ装置で、燃料タンクを塗装する例であり、この場合、燃料タンクは底面の塗装を省略できるので、底面塗装のためにオーバーヘッドコンベア姿勢をとる必要がない。そこで2個の燃料タンク40を一組にして連結ロッド41で一体化したものをワーク1とする。塗装ブース30内では一対の燃料タンク40,40を進行方向へ前後に並ぶ状態で搬送し、フロアコンベア姿勢及びサイドコンベア姿勢の間で姿勢制御しながら、スプレー装置31,32に対して距離や角度を変化させて被塗装面が最適な位置関係となるようにする。
【0031】
塗装ブース30を出ると、一対の燃料タンク40,40が左右になるよう垂直軸回りに90°回転させ、かつ可変ピッチにより前後のキャリア間隔を比較的近接させる。このように、ワーク1の内容に応じて最も適した最適なワーク姿勢をとることができる。
【0032】
なお、本願発明におけるワーク姿勢制御は、スプレー式上塗り塗装に限らず、例えば、塗装ラインにおける前処理や電着塗装等の各処理工程にも適用でき、いずれも処理表面が処理に対して最適条件となるように姿勢制御できる。また、車体塗装ラインに限らず、車体の組立ライン等、連続するワーク姿勢制御を必要とするものであれば種々な処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例(図1〜9)に係る上塗り塗装の工程図
【図2】フロアコンベア状態を示す側面図
【図3】その平面図
【図4】同正面図
【図5】縦回転機構の要部断面図
【図6】その側面図
【図7】横回転機構を示す図
【図8】第2実施例(図8〜9)に係る斜視図
【図9】同上図
【符号の説明】
1:ワーク、2:コンベア、3:キャリア、4:回転軸、5:縦アーム部材、30:塗装ブース、31:スプレー装置、32:スプレー装置
Claims (6)
- キャリアを介してコンベアに支持されたワークを通過させながらスプレー塗装するための塗装用搬送装置において、ワーク姿勢をフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか2以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備え、この姿勢制御機構によりワーク姿勢を連続変化させながらすべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御し、
前記キャリアは、ワークを支持する回転軸を備え、ワーク回転軸の軸線回りに回転可能に支持するとともに、
ワークをコンベアの進行方向と直交する平面内で回転させる横回転のための横回転機構を備える、
ことを特徴とする塗装用搬送装置。 - 前記姿勢制御機構は、ワークをコンベアの進行方向及びこれと垂直方向それぞれに平行な平面内で回転させる縦回転と、前記横回転機構による横回転を可能とし、
縦回転は前記回転軸を回転させる縦回転機構により行われることを特徴とする請求項1に記載した塗装用搬送装置。 - 前記姿勢制御機構は全被塗装面を水平塗装可能とすることを特徴とする請求項1に記載した塗装用搬送装置。
- 前記スプレー装置はノズル位置の高さが高低に異なるものを2つ備え、
低いスプレー装置に対してオーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢とし、
高いスプレー装置に対してフロアコンベア姿勢にすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載した塗装用搬送装置。 - 前記コンベア及びキャリアが前記スプレー装置の設けられた塗装ブースの外に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載した塗装用搬送装置。
- 前記キャリアが前記コンベアに対して、前記スプレー装置の設けられた塗装ブース内で、前後のワーク間隔を大きくし、塗装ブース外ではワーク間隔を狭くする可変ピッチで支持されるように前記ワーク姿勢を制御することを特徴とする請求項1に記載した塗装用搬送装置。
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