JP4505736B2 - 塗装機 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに塗料を塗布し、その塗料を加熱し、硬化させる塗装機に関するものである。

ゴム、プラスチック等からなる製品には、その表面に、装飾性の向上や、摺動抵抗の減少、耐摩耗性の向上等のために塗料が塗布されている場合が多い。この塗料を硬化させるために、塗布後に硬化炉にその塗装された製品を移送し、加熱、硬化させている。
例えば、ウエザストリップ等のゴムの製品には、車体に装着後に、他部品と接触する部分に摺動抵抗を減少させ、耐摩耗性の向上のために熱硬化型の塗料を塗布し、熱硬化させている（例えば、特許文献１および２参照）。また、ウエザストリップの表面に低摩擦性の塗料を塗布する装置も考えられている（例えば、特許文献３参照）。

その方法は、例えば、図３に示すように、まず、長尺のウエザストリップをパレット１５３上に多数本並べる。その後、ウエザストリップが並べられたパレット１５３は、横方向に塗装ブース１２０に移送され、ロボット１２１に装着されたスプレーガンにより、塗料が自動的に塗布される。
そして、塗料が塗布されたウエザストリップは、パレット１５３に載せられて硬化炉１３０に移送される。

硬化炉１３０は、パレット１５３が複数枚、上下に平行に、間隔を置いて並べられている。そしてコンベアにより徐々に下から上方に移動している。硬化炉１３０内は、蒸気により加熱されているため、硬化炉１３０内で移動中に塗料は硬化する。
硬化炉１３０の上部まで移動し、硬化が完了したパレット１５３は、横方向に移動し、塗装ブース１２０を越えて、ワーク搬送装置１５０の上部に移送される。そこで、パレット１５３上のウエザストリップは、取り出されて、パレット１５３のみが下方に移動する。そしてまた、パレット１５３上にウエザストリップが並べられて、同様のサイクルが繰り返される。

しかしながら、このように多数のワーク（ウエザストリップ）をパレット上に並べて、ロボットによりスプレー塗装を行なうことは、塗装時間がかかり効率的ではなかった。
また、塗装したワーク（ウエザストリップ）を高温雰囲気下の硬化炉の中で、蒸気で加熱し、熱硬化しているが、蒸気によりワークの全体が昇温されて、熱硬化されるため時間が長くなり、硬化炉１３０中を移動するパレット１５３の移動時間が長くなる。そのため、生産量を増加させるためには、多数のパレット１５３を必要とした。このため、塗装機、硬化炉が大きくなり、設備費用も増大していた。
特開平７−２５１１２４号公報 特開平７−２５７１７８号公報 特公昭６０−５６５５４号公報

本発明は、塗料の硬化時間が短く、硬化炉が小さく設備費用も少ない、効率的な塗装機を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、ワークを塗装し、その塗料を加熱し硬化させる塗装機において、
塗装機は、ワークを塗装する塗装ブース、塗装された塗料を硬化する硬化炉とワーク搬送装置を有し、ワーク搬送装置は、塗装機の中心に回転軸を有するとともに、ワークを保持しつつ回転軸を中心に回転する複数のハンガーパレットを有し、
塗装ブースと硬化炉は、回転軸を中心に円弧状に設けられ、硬化炉は、中空で円弧部状の外側送風壁と内側送風壁を有し、外側送風壁と内側送風壁の間にワークが移動可能な円弧部状のワーク通路が設けられ、中空状の外側送風壁と内側送風壁の内部に、熱風の通路の一部を遮蔽する複数の遮蔽板を設け、
ワークは、ハンガーパレットに保持されて回転軸を中心に回転して、塗装ブースの中で塗装された後に連続して、硬化炉のワーク通路の中を搬送され、通過するワークに対し、熱風発生装置からの熱風をワークに対し吹き付けて、ワークに塗布された塗料を硬化させる塗装機である。

請求項１の本発明では、塗装機は、ワークを塗装する塗装ブース、塗装された塗料を硬化する硬化炉とワーク搬送装置を有し、ワーク搬送装置は、塗装機の中心に回転軸を有するとともに、ワークを保持しつつ回転軸を中心に回転する複数のハンガーパレットを有している。このため、塗装ブース、硬化炉、ワーク搬送装置を小型にまとめることができ設備費用を低減できるとともに、ワークを１本ずつ塗装することができ、工程内での仕掛品を少なくすることができ、効率的である。また、ワークの取り付けと取り出しが同じところで可能である。

塗装ブースと硬化炉は、回転軸を中心に円弧状に設けられ、硬化炉は、ワークが移動可能な円弧部状のワーク通路を有している。このため、ワーク搬送装置の回転軸を回転させるのみで、ワークが塗装ブースと硬化炉内を回転して移動することができ、ワーク搬送装置を小型にすることができる。

ワークは、ハンガーパレットに保持されて回転軸を中心に回転して、塗装ブースの中で塗装された後に連続して、硬化炉のワーク通路の中を搬送される。このため、塗装されたワークをすぐに硬化炉に移送することができ、硬化を早くすることができる。
円弧部状の硬化炉内を回転して通過するワークに対し、熱風発生装置からの熱風をワークに対し吹き付けて、ワークに塗布された塗料を硬化させる。このため、熱風を直接に、ワークの塗布された部分に吹き付けることができ、塗装部分を直接的に高温化することができ、昇温が早く、熱硬化を素早くすることができる。

請求項１の本発明では、硬化炉は、中空で円弧部状の外側送風壁と内側送風壁を有し、外側送風壁と内側送風壁の間に円弧部状のワーク通路が設けられ、中空状の外側送風壁と内側送風壁の内部に、熱風の通路の一部を遮蔽する複数の遮蔽板を設けたため、外側送風壁と内側送風壁の内部に導入された熱風の流れを制御することができ、ワーク通路の入口から出口まで万遍なくワークに対して、外側送風壁と内側送風壁の吹出し口からの熱風を吹き付けることができ、ワークの塗料を確実に熱硬化させることができる。

請求項２の本発明は、ハンガーパレットには、ワークがそれぞれ１つ装着され、ワーク搬送装置は、ワークを装着後連続して塗装ブースと硬化炉に回転して搬送する塗装機である。

請求項２の本発明では、ハンガーパレットにワークをそれぞれ１つずつ装着するため、装着が容易であり、装着後すぐに塗装と熱硬化をすることができ、製造が早く、ワーク搬送装置を小型にすることができる。ワークを装着後連続して塗装ブースと硬化炉に回転して搬送するため、装着、塗装、熱硬化の時間を短くすることができる。

請求項３の本発明は、 外側送風壁と内側送風壁は、ワークが搬送される入口側から熱風が導入され、出口側から熱風が吸引される塗装機である。

請求項３の本発明では、外側送風壁と内側送風壁は、ワークが搬送される入口側から熱風が導入され、出口側から熱風が吸引されるため、外側送風壁と内側送風壁の全長に亘り熱風をスムースに送風することができ、ワークに対し、ワーク通路の全長に亘り熱風を吹き付けることができ、ワークの塗料を完全に熱硬化することができる。出口側から吸引された熱風は、熱風発生装置に戻されて、再度加熱され、外側送風壁と内側送風壁に送風される。これにより、熱風を循環させることができ、熱効率がよい。

請求項４の本発明は、ワークは、ウエザストリップであり、塗料は、低摩擦材である塗装機である。

請求項４の本発明では、ウエザストリップがドアガラスや車体の表面と接触する部分に、低摩擦材であるシリコン塗料等を塗布して熱硬化させるため、ドアガラスの昇降時に異音が生じたり、ドアの開閉時にドア閉力が増加することがない。

本発明では、塗装ブースと硬化炉は、回転軸を中心に円弧状に設けられ、硬化炉は、ワークが移動可能な円弧部状のワーク通路を設けられているため、ワーク搬送装置の回転軸を回転させるのみで、硬化炉のワーク通路の中を搬送されるため、塗装機を小型化することができるとともに、塗装されたワークをすぐに硬化炉に移送することができ、硬化を早くすることができる。
またワーク通路内を通過するワークに対し、熱風発生装置からの熱風をワークに対し吹き付けて、ワークに塗布された塗料を硬化させるため、熱風を直接に、ワークの塗布された部分に吹き付けることができ、塗装部分を直接的に高温化することができ、昇温が早く、熱硬化を素早くすることができる。

本発明の実施の形態を図１と図２に基づき説明する。本発明は、ワーク１の表面に塗装し、塗装した塗料を熱硬化させる塗装機１０に関するものであり、ワーク１は、特に限定されないが、ウエザストリップの塗装機１０を例にとり説明する。
図１は、本発明の塗装機１０の斜視図である。図２は、本発明における硬化炉３０の断面図である。
塗装機１０は、塗装ブース２０、硬化炉３０、熱風発生装置４０とワーク搬送装置５０から形成されている。

ワーク搬送装置５０は、塗装機１０の中心に取付けられた回転軸５１と、回転軸５１の頂点から横方向（半径方向）に伸び、その先端から下方に延びるパレット保持部材５２とパレット保持部材５２の先端に取付けられたワーク（ウエザストリップ）１を保持するハンガーパレット５３から形成されている。
回転軸５１は、回転可能に取付けられ、モーター、油圧シリンダー（図示せず）等で回転される。パレット保持部材５２は、本実施の形態では４本設けられているが、その数は適宜増減することができる。ハンガーパレット５３は、ウエザストリップ１を着脱自在に取付けることができるように円弧状に横に延びて形成することができる。ハンガーパレット５３には１本のウエザストリップ１が回転時に後述する塗装ブース２０と硬化炉３０の内部を回転できるように円弧状に取付けられている。
なお、後述する塗装ブース２０と硬化炉３０の間には、ハンガーパレット５３にウエザストリップ１を装着し、取り出すことができるように円の略１／４の範囲の空間が設けられている。

塗装ブース２０は、内部に複数のスプレーガン２１が取付けられている。スプレーガン２１は、ハンガーパレット５３に取付けられたウエザストリップ１が塗装ブース２０内に移送されてきたときに、そのウエザストリップの所定部分に低摺動摩擦性の塗料を吹き付けることができる。スプレーガン２１は、ウエザストリップ１が回転軸を中心に回転して、塗装ブース２０内を移動しているときに所定部分に塗料を吹き付けられるように位置と個数が選定される。塗装ブース２０は、スプレーガン２１から吹出された塗料が外部に飛散しないように遮蔽されて形成されているが、ハンガーパレット５３に取付けられたウエザストリップ１が回転軸５１を中心に回転にして移動できるように略中央部付近に隙間が設けられている。なお、塗装ブース２０のスペースは、円の略１／４の範囲である。

次に硬化炉３０について説明する。硬化炉３０は、外側送風壁３１と内側送風壁３２から形成され、外側送風壁３１と内側送風壁３２の間には、ハンガーパレット５３に取付けられたウエザストリップ１が回転軸５１を中心に回転して移動できるようにワーク通路３３が設けられている。
外側送風壁３１と内側送風壁３２は、それぞれ横方向の断面は、回転軸５１を中心とした円弧状に形成され、縦方向の断面は長方形状に形成され、内部が空洞であるように形成されている。横方向の断面を図２に示す。この外側送風壁３１と内側送風壁３２は、ウエザストリップ１の塗料が充分に熱硬化できる長さに形成されている。

外側送風壁３１は、ハンガーパレット５３に取付けられたウエザストリップ１が回転するときに、外側から熱風が吹きつけられるように外側に取付けられされ、内側送風壁３２は、内側から吹き付けられるように内側に取付けられ、相互に一定の隙間であるワーク通路３３を挟んで向き合って取付けられている。
外側送風壁３１と内側送風壁３２の内部は、上記のように中空状に形成され、そのワーク通路３３の面した側の壁の内面には、多数の遮蔽板３８が設けられている。遮蔽板３８は、外側送風壁３１と内側送風壁３２の内部の熱風の流れに向かって上流方向に斜めに形成されている。

ウエザストリップ１が入るワーク通路３３の入口側の外側送風壁３１と内側送風壁３２の端には、熱風入口３４、３５がそれぞれ設けられており、出口側の端には熱風出口３６、３７がそれぞれ設けられている。このため熱風は、外側送風壁３１と内側送風壁３２の内部を入口側から出口側に向かって流れる。
また、外側送風壁３１と内側送風壁３２のワーク通路３３の面した側の壁には、それぞれ多数の熱風の吹出口３１ｂ、３２ｂが設けられている。熱風が外側送風壁３１と内側送風壁３２の内部を入口側から出口側に向かって流れると、外側送風壁３１と内側送風壁３２の内部に設けられた遮蔽板３８により、熱風は吹出口３１ｂ、３２ｂから、ワーク通路３３を通るウエザストリップ１に向かって吹出されることができる。この遮蔽板３８の大きさと取付け角度を変化させることにより吹出口３１ｂ、３２ｂから出る熱風の量を調整し、均一にすることができる。なお、硬化炉３０のスペースは、円の略半分（１／２）の範囲である。

次に、熱風発生装置４０について説明する。熱風発生装置４０は、硬化炉３０の近傍に取付けられる。本実施の形態では、硬化炉３０の上方に取付けられている。熱風発生装置４０は、その内部で空気を電気等で加熱し、送風機によりその過熱した熱風を送風するものである。熱風発生装置４０には、送風ダクト４１と吸気ダクト４２の一端が取付けられている。送風ダクト４１の他端は、外側送風壁３１と内側送風壁３２の入口側の熱風入口３４、３５に取付けられている。吸気ダクト４２の他端は、外側送風壁３１と内側送風壁３２の出口側の熱風出口３６、３７に取付けられている。

これによって、熱風発生装置４０から出た熱風は、送風ダクト４１を通り、外側送風壁３１と内側送風壁３２の入口側の熱風入口３４、３５に入り、外側送風壁３１と内側送風壁３２の吹出口３１ｂ、３２ｂから出て、ウエザストリップ１の塗料を熱硬化させるとともに、残りの熱風は熱風出口３６、３７から吸気ダクト４２を通り、熱風発生装置４０に戻る。そして、熱風発生装置４０で空気を補充された後に、再加熱されて送風ダクト４１を通り硬化炉３０に送風される。

次に、本実施の形態の塗装機１０を使用して、ワーク（ウエザストリップ）１の塗装と熱硬化方法について説明する。
図１に示すように、塗装ブース２０と硬化炉３０の間に設けられている作業スペースにおいて、作業者がハンガーパレット５３にワークである塗装前のウエザストリップ１を取付ける。

ハンガーパレット５３に取付けられたウエザストリップ１は、ワーク搬送装置５０の回転につれて塗装ブース２０内に移送される。塗装ブース２０内では、複数のスプレーガン２１により、ウエザストリップ１のシール部分等に、耐摩耗性を向上させるために、低摩擦性の塗料を塗布する。このとき、ウエザストリップ１は、徐々に回転軸５１の回転により塗装ブース２０内を移動するので、複数のスプレーガン２１により、所定部分に確実に塗布することができる。なお、ウエザストリップ１が塗装ブース２０内にある時に、回転軸５１の回転を所定時間（例えば１０秒）止めて、塗装を確実にするようにしてもよい。

そして、塗装ブース２０と硬化炉３０は連続して取付けられているので、塗料が塗布されたウエザストリップ１は、すぐに硬化炉３０に入る。硬化炉３０に入ったウエザストリップ１０は、ワーク通路３３内で、外側送風壁３１と内側送風壁３２の吹出口３１ｂ、３２ｂから熱風が直接当る。そして、ウエザストリップ１は、ワーク搬送装置５０の回転につれてワーク通路３３を徐々に移動して、その間に塗料が熱硬化する。熱風が直接塗料に吹き付けられるため、塗料の硬化が早く、硬化炉３０を小型化することができる。

硬化炉３０を出たウエザストリップ１は、塗装ブース２０と硬化炉３０の間の空間（作業スペース）に出て、そこで作業者がハンガーパレット５３から塗装済のウエザストリップ１を取り外し、次の塗装前のウエザストリップ１を装着する。このようにして、ウエザストリップ１を連続的に塗装し、熱硬化させることができる。また、ワーク（ウエザストリップ１）を１本ずつ塗装することができ、工程内での仕掛品を少なくすることができ、効率的である。また、ワークの取り付けと取り外しが同じところで可能である。

本発明の実施の形態における塗装機の斜視図である。 本発明の実施の形態における塗装機の硬化炉の断面模式図である。 従来の塗装機の斜視図である。

符号の説明

１ ワーク（ウエザストリップ）
１０ 塗装機
２０ 塗装ブース
３０ 硬化炉
３１ 外側送風壁
３２ 内側送風壁
３３ ワーク通路
３８ 遮蔽板
４０ 熱風発生装置
５０ ワーク搬送装置
５１ 回転軸
５３ ハンガーパレット

Claims (4)

1. ワークを塗装し、その塗料を加熱、硬化させる塗装機において、
   該塗装機は、上記ワークを塗装する塗装ブース、塗装された塗料を硬化する硬化炉とワーク搬送装置を有し、
   該ワーク搬送装置は、上記塗装機の中心に回転軸を有するとともに、上記ワークを保持しつつ上記回転軸を中心に回転する複数のハンガーパレットを有し、
   上記塗装ブースと硬化炉は、上記回転軸を中心に円弧状に設けられ、上記硬化炉は、中空で円弧部状の外側送風壁と内側送風壁を有し、該外側送風壁と内側送風壁の間に上記ワークが移動可能な上記円弧部状のワーク通路が設けられ、中空状の上記外側送風壁と内側送風壁の内部に、熱風の通路の一部を遮蔽する複数の遮蔽板を設け、
   上記ワークは、上記ハンガーパレットに保持されて上記回転軸を中心に回転して、上記塗装ブースの中で塗装された後に連続して、上記硬化炉のワーク通路の中を搬送され、通過する上記ワークに対し、熱風発生装置からの熱風をワークに対し吹き付けて、ワークに塗布された塗料を硬化させる塗装機。
2. 上記ハンガーパレットには、ワークがそれぞれ１つ装着され、上記ワーク搬送装置は、ワークを装着後連続して塗装ブースと硬化炉に回転して搬送する請求項１に記載する塗装機。
3. 上記外側送風壁と内側送風壁は、ワークが搬送される入口側から熱風が導入され、出口側から熱風が吸引される請求項１又は２に記載する塗装機。
4. 上記ワークは、ウエザストリップであり、上記塗料は、低摩擦材である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載する塗装機。

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