JP4953867B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装装置に関し、特に、鉄塔等の円柱状又は円筒状の構造部材の周面に塗装を施すのに適用される塗装装置に関する。

一般に、複数の円柱状又は円筒状の鋼管等の構造部材を組み立てて構成した鉄塔（導電鉄塔等）等の構造体は、自然環境に晒された状態で使用されるため、表面に各種の塗装を施し、耐食性を高めて錆の発生等を防止している。また、一定期間ごとに再塗装するメンテナンスを行い、所定の耐食性を維持し続けて錆等が発生するのを防止している。

このような鉄塔等の構造体は、地上から数十メートルの高さのものも存在するので、構造部材の表面に塗装を施す場合に、作業者の安全を確保する必要があることから、遠隔操作によって制御可能な塗装装置を使用し、塗装装置を構造部材に沿って移動させながら構造部材の表面に各種の塗装を施している。

このような塗装装置の一例として、構造部材の周面を直進移動可能な装置本体と、装置本体に取り付けられるとともに、構造部材の周方向に回転移動可能な刷毛を有する塗装部とを備えた塗装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、このような構成の塗装装置を構造部材の周面を軸線方向に直進移動させながら、塗装部の刷毛を構造部材の周方向に回転移動させることにより、構造部材の周面上に供給される塗料が刷毛によって構造部材の全周に亘って塗布され、構造部材の周面の全体に亘って所定の厚みの塗装を施すことができるものである。
特開２００５−５８９５３号公報

ところで、上記のような構成の塗装装置にあっては、塗装部の刷毛によって構造部材の周面上に塗料を塗布する場合に、装置本体に取り付けた塗料タンクから塗料供給管を介して構造部材の周面上に塗料を供給し、この塗料を回転する刷毛によって構造部材の周面上に塗布しているため、塗料供給管から供給される塗料が刷毛の１箇所に集中してしまう。このため、刷毛の全幅を使って塗料を塗布することができず、塗装むらをなくすためには必要以上の量の塗料を消費しなければならず、経済性が悪化する。また、構造部材の周面上に供給される塗料が回転する刷毛に直接に当たるため、飛散する塗料の量が多くなり、塗料の無駄が多くなるとともに、飛散する塗料によって周囲を塗料で汚してしまう。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、必要最小限の量の塗料で構造部材の周面上に所定の厚みの塗膜を効率良く形成することができるとともに、刷毛により塗料を塗布する際に、飛散する塗料の量を大幅に低減させることができて、塗料の無駄をなくすことができるとともに、飛散する塗料によって周囲を汚すことがない塗装装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、円柱状又は円筒状の構造部材の外周面に装着され、該構造部材の周面上を軸線方向に直線移動可能な装置本体と、該装置本体に設けられて該装置本体と一体に直線移動するとともに、前記構造部材の周方向に回転移動して、前記構造部材の周面上に供給される塗料を該構造部材の全周に亘って塗布する刷毛を有する塗装部とを備えた塗装装置であって、前記刷毛に、前記構造部材の周面に供給される塗料を前記刷毛の幅方向に拡散させる拡散部材を設け、前記刷毛は、複数の毛を束ねてなる刷毛部と、該刷毛部を支持する柄部とからなり、該柄部に前記構造部材の周面に供給される塗料を前記刷毛部の幅方向に拡散させる前記拡散部材を設け、前記拡散部材は、前記構造部材の周面と微小隙間を介して対向配置される拡散部を有し、該拡散部により前記構造部材の周面上に供給される塗料が均されるとともに、前記微小隙間を介して前記刷毛部の幅方向に拡散されることを特徴とする。

本発明による塗装装置によれば、構造部材構造部材の周面に供給される塗料は、拡散部材によって拡散されて刷毛の幅方向に拡散されることになるので、刷毛の１箇所に塗料が集中して供給されるようなことはなく、刷毛の幅方向の全体に亘って塗料が供給されることになる。従って、刷毛の全幅を使用して構造部材の周面に塗料を塗布することができるので、構造部材の周面に対する塗装作業の効率を高めることができる。
また、回転する刷毛に塗料が直接に当たることがないので、飛散する塗料の量を大幅に低減させることができるとともに、飛散する塗料によって周囲を汚すようなこともない。

本発明による塗装装置によれば、刷毛の柄部に設けられた拡散部材によって構造部材の周面上に供給される塗料が刷毛部の幅方向に拡散されることになるので、刷毛部の１箇所に塗料が集中して供給されるようなことはなく、刷毛部の幅方向の全体に亘って塗料が供給されることになる。従って、刷毛部の全幅を使用して構造部材の周面に塗料を塗布することができるので、構造部材の周面に対する塗装作業の効率を高めることができる。

本発明による塗装装置によれば、構造部材の周面に供給される塗料は、拡散部材の拡散部によって均されるとともに、拡散部と構造部材の周面との間の微小隙間を介して刷毛部の幅方向に拡散されることになるので、刷毛部の幅方向の全体に亘って均一の量の塗料を供給することができ、所定の厚みの精度の良い塗膜を効率良く形成することができることになる。

また、本発明において、前記拡散部は、前記構造部材の周面と微小隙間を介して対向する均し面と、該均し面の回転方向の前端から所定の角度で立ち上がる押出し面とを有し、前記構造部材の周面上に供給される塗料を前記押出し面で回転方向前方に押出しながら前記均し面で均して前記微小隙間を介して前記刷毛部の幅方向に拡散させることとしてもよい。

本発明による塗装装置によれば、構造部材の周面上に供給される塗料は、拡散部の押出し面によって回転方向の前方に押出されるとともに、均し面によって均されて微小隙間を介して刷毛部の幅方向に拡散され、刷毛部の全幅に亘って均一の量の塗料が供給されることになり、所定の厚みの精度の良い塗膜を効率良く形成することができる。

以上、説明したように、本発明の塗装装置によれば、構造部材の周面に供給される塗料は、拡散部材によって拡散されて刷毛の幅方向に拡散されることになるので、刷毛の１箇所に塗料が集中して供給されるようなことはなく、刷毛の幅方向の全体に亘って塗料が供給されることになる。従って、刷毛の全幅を使用して構造部材の周面に塗料を塗布することができるので、構造部材の周面に対する塗装作業の効率を高めることができる。
また、構造部材の周面に供給される塗料が回転する刷毛に直接に当たることがないので、塗料が飛散して塗料の無駄が生じたり、飛散した塗料によって周囲を汚すようなことはない。
さらに、構造部材の周面に供給される塗料は、拡散部材の拡散部によって均されるとともに、拡散部と構造部材の周面との間の微小隙間を介して刷毛部の幅方向に拡散されることになるので、刷毛部の幅方向の全体に亘って均一の量の塗料を供給することができ、所定の厚みの精度の良い塗膜を効率良く形成することができることになる。
さらに、構造部材の周面上に供給される塗料は、拡散部の押出し面によって回転方向の前方に押出されるとともに、均し面によって均されて微小隙間を介して刷毛部の幅方向に拡散されることになるので、刷毛部の全幅に亘って均一の量の塗料が供給されることになり、所定の厚みの精度の良い塗膜を効率良く形成することができることになる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明による塗装装置の一実施の形態が示されていて、図１は塗装装置の全体を示す斜視図、図２は塗装装置のフレームを開いた状態を示す説明図、図３は図１の塗装装置の塗料部の刷毛とガイドとの位置関係を示した説明図、図４は図３の刷毛及びガイドの拡大図である。

すなわち、この塗装装置１は、図１に示すように、円筒状、円柱状等の構造部材２（例えば、複数の鋼管を組み立ててなる鉄塔の鋼管等）の表面に塗装を施す際に適用されるものであって、構造部材２に着脱自在に取り付けられる装置本体３と、装置本体３に設けられる塗装部１７とを備えている。

装置本体３は、図１及び図２に示すように、円環状をなすフレーム４と、フレーム４に設けられるとともに、フレーム４を構造部材２の周面上に直線移動可能に支持する複数の支持ローラ１１と、フレーム４に搭載されるとともに、複数の支持ローラ１１のうちの特定の支持ローラ１１を回転駆動させる駆動源１４と、駆動源１４の駆動を制御する制御部１６とを備えている。

フレーム４は、二つのＣ形状のフレーム半部５、８を組み合わせて円環状に形成したものであって、両フレーム半部５、８の一端部間は蝶番９を介して相互に連結され、蝶番９を介して両フレーム半部５、８の他端部間が開閉自在に構成され、構造部材２の周面上に着脱可能に構成されている。両フレーム半部５、８の他端部間は、ベルト、ボルト等の締結手段１０によって締結可能に構成されている。

フレーム４は、構造部材２の周面上に取り付けた際に、構造部材２の周面との間に所定の間隙が形成される大きさ（内径）に形成され、この間隙内に後述する複数の支持ローラ１１が回転自在に配置されている。

フレーム４の内周部には、一対の支持ローラ１１を一組として、この支持ローラ１１の組がフレーム４の周方向に所定の間隔ごとに複数箇所に設けられ、これらの複数の支持ローラ１１の組によってフレーム４が構造部材２の周面上に直線移動可能に支持されている。

各一対の支持ローラ１１は、フレーム４の軸線方向に所定の間隔をおいて配置されている。各支持ローラ１１は、円板状のローラ本体１２と、ローラ本体１２の中心部に軸受（図示せず）を介して回転自在に取り付けられる回転軸（図示せず）と、回転軸を回転自在に支持する案内部材１３とから構成され、回転軸がフレーム４の軸線（構造部材２の軸線）と直交する方向を向くように、かつローラ本体１２がフレーム３の中心方向に突出するように、案内部材１３を介してフレーム４の内周部に取り付けられている。

各支持ローラ１１は、フレーム４に対する案内部材１３の取り付け位置を調整することによってフレーム４の中心方向への位置が調整され、この中心方向への位置の調整を各支持ローラ１１について行うことにより、各支持ローラ１１を構造部材２の周面にほぼ同一の面圧で当接させることができる。

複数の支持ローラ１１のうちの一方のフレーム半部５の下側に配置されている支持ローラ１１は、回転軸がギア、チェーン等の伝達部材１５を介して駆動源であるモータ１４の出力軸に連結され、モータ１４の駆動によって伝達部材１５を介して回転駆動されるように構成されている。

支持ローラ１１を駆動させるモータ１４は、フレーム４に搭載されている制御部１６によって回転方向及び回転速度の制御が可能に構成され、これにより、塗装装置１を構造部材２の軸線方向に所定の速度で前進又は後退させることができる。

塗装部１７は、装置本体３のフレーム４の軸線方向の一端部に回転可能に設けられる回転部１８と、回転部１８を回転駆動させる駆動ローラ１９と、駆動ローラ１９を回転駆動させる駆動源であるモータ（図示せず）と、回転部１８に取り付けられて回転部１８と一体に回転移動可能な刷毛支持部２０と、刷毛支持部２０に着脱自在に取り付けられる刷毛２５と、刷毛２５に設けられる拡散部材３０と、装置本体３に搭載されるとともに、内部に塗料が所定量充填される塗料タンク（図示せず）と、塗料タンク内の塗料を構造部材２の周面上（刷毛の回転方向前方側の周面上）に導く塗料供給管２３と、塗料タンクから塗料供給管２３に塗料を圧送する供給ポンプ（図示せず）とを備えている。

塗料供給管２３は、図３に示すように、先端部が装置本体１から外方に引き出されて、刷毛２５の回転方向前方側に刷毛２５の回転軸線（構造部材２の軸線）に対して所定の角度（約３０度）で傾斜するように配置され、この塗料供給管２３の先端の吐出口２３ａから構造部材２の周面上に斜め約３０度の方向から塗料が連続的に供給される。

装置本体３のフレーム４の軸方向の端面には、周方向に向かって所定の間隔ごとに複数の案内ローラ２４が設けられ、これらの複数の案内ローラ２４によって塗装部１７の回転部１８が回転自在に支持されている。

複数の案内ローラ２４のうちの一方のフレーム半部５の下側に配置されている一つの案内ローラ２４は駆動ローラ１９に構成され、この駆動ローラ１９の周面を回転部１８の周面に圧接させることにより、駆動ローラ１９の回転に追従して回転部１８が回転駆動させられる。駆動ローラ１９は、ギア等の伝達部材（図示せず）を介して駆動源であるモータ（図示せず）に連結され、モータの駆動によって伝達部材を介して駆動ローラ１９が回転駆動し、駆動ローラ１９の回転に追従して塗装部１７の回転部１８が回転駆動する。モータは、装置本体３のフレーム４に搭載されている制御部１６によって回転方向及び回転速度が制御可能に構成され、これにより、塗装部１７の回転部１８の回転方向及び回転速度を制御することができる。

刷毛支持部２０は、図１及び図２に示すように、回転部１８の側面に取り付けられるとともに、先端部がフレーム４の外周面よりも外方に突出する脚部２１と、脚部２１の先端部に取り付けられる取付け部２２とから構成され、脚部２１及び取り付け部２２は回転部１８と一体に回転駆動するように構成されている。

刷毛２５は、図３及び図４に示すように、木製、金属製、プラスチック製の柄部２６と、柄部２６の先端部に取り付けられる複数本の毛を束ねてなる刷毛部２７とからなり、刷毛部２７の刷毛先２８が構造部材２の周面に所定の面圧で当接するように、柄部２６が刷毛支持部２０の取り付け部２２に取り付けられる。

刷毛２５の回転方向前方側の部分には拡散部材３０が取り付けられ、この拡散部材３０によって塗料供給管２３から構造部材２の周面上に供給される塗料が刷毛部２７の幅方向に拡散されるように構成されている。

拡散部材３０は、刷毛２５の柄部２６に一端部が取り付けられる支持部３１と、支持部３１の他端部に一体に設けられる拡散部３５とからなり、拡散部３５によって塗料供給管２３から構造部材２の周面上に供給される塗料が刷毛部２７の幅方向に拡散される。

支持部３１は、金属、プラスチック、又は竹等から形成される帯板３２からなるものであって、一端部がねじ止め、接着剤等の連結手段を介して刷毛２５の柄部２６に連結されている。

拡散部３５は、支持部３１と同様に、金属、プラスチック、又は竹等から形成される帯板３８からなるものであって、支持部３１の他端部に一体に連結されている。拡散部３５は、支持部３１と一体に形成してもよいし、支持部３１と別体に形成して、支持部３１の他端部にねじ止め、接着剤等の連結手段によって一体に連結するようにしてもよい。

拡散部３５は、図３に示すように、塗料供給管２３の傾斜角度に対して略平行となるように、かつ構造部材２の周面との間に微小隙間が形成されるように、支持部３１に一体に設けられている。

拡散部３１は、図４に示すように、帯板３８を略L形状に折り曲げて形成したものであって、構造部材２の周面と微小隙間を介して対向する均し面３７と、均し面３７の回転方向の前端から所定の角度で立ち上がる押出し面３６とを有している。

このような構成の拡散部３１の押出し面３６と均し面３７との協働により、構造部材２の周面上に供給される塗料が回転方向前方に押し出されながら均され、微小隙間を介して刷毛２５の刷毛部２７の幅方向に拡散され、刷毛部２７の全幅に亘って均一な量の塗料が供給される。

拡散部材３５は、刷毛部２７の回転方向の前方側に刷毛部２７と所定の間隔をおいて配置されるとともに、回転方向前方側が装置本体３側に位置し、基端側が刷毛部２７の幅方向の中央部に位置するように、長さが設定されている。また、拡散部材３５の高さは、構造部材２の周面上に供給される塗料が拡散部３５を乗り越えて拡散部３５の裏面側（回転方向の後端側）に流出しないように、高さが設定されている。

そして、上記のような構成の塗装部１７の駆動源を作動させ、回転部１８を回転駆動させて回転部１８と一体に刷毛２５を回転させ、この状態でポンプを駆動させることにより、塗料タンクから塗料供給管２３に塗料が供給され、塗料供給管２３を介して刷毛２５の回転方向前方側の構造部材２の周面上の部分に塗料が供給される。

この場合、塗料供給管２３から構造部材２の周面上に供給された塗料は、刷毛２５の回転方向前方側に取り付けられている拡散部材３０の拡散部３５の押出し面３６と均し面３７との協働により回転方向前方へ押し出されながら均され、微小隙間を介して刷毛２５の刷毛部２７の幅方向に拡散され、刷毛部２７の全幅に亘って略均一の量の塗料が供給され、刷毛部２７の全幅を使って構造部材２の周面上に塗料が塗布されることになる。

そして、このような刷毛２５による塗料の塗布作業を、塗装装置１を構造部材２の周面上を軸線方向に移動させながら行なうことにより、構造部材２の周面の全体に塗料を所定の厚みで塗布することができ、構造部材２の周面の全体に所定の厚みの塗膜を形成することができる。

上記のように構成した本実施の形態による塗装装置１にあっては、塗装部１７によって構造部材２の周面に塗装を施す際に、塗料供給管２３から構造部材２の周面上に供給される塗料は、刷毛２５に先行して拡散部材３０の拡散部３５の押出し面３６と均し面３７との協働により、回転方向前方に押し出されながら均されて、微小隙間を介して刷毛部２７の幅方向に拡散されることになるので、刷毛部２７の全幅に亘って略均一の量の塗料が供給され続けることになる。

従って、刷毛部２７の全幅を使って構造部材２の周面上に塗料を塗布することができるので、塗装むらが生じるようなことがなく、均一な厚みの塗膜を構造部材２の周面の全体に亘って効率良く形成することができることになる。

また、塗装むらをなくすために必要以上の量の塗料を消費することがないので、必要最低限の量の塗料で精度のよい塗膜を形成することができ、経済性を高めることができる。さらに、塗料供給管２３からの塗料が刷毛２５の刷毛部２７に直接に当たるようなことがないので、刷毛２５の回転によって飛散する塗料の量を大幅に低減させることができ、飛散による塗料の無駄を削減することができるとともに、飛散する塗料によって周囲を汚すことを防止できる。

なお、前記の説明においては、帯板３２、３８によって拡散部材３０を構成したが、板状のものに加工を施すことによって拡散部材３０を構成してもよい。また、拡散部材３０の形状は、上記のような形状に制限されることなく、塗料供給管２３から供給される塗料を拡散させて、刷毛２５の刷毛部２７の幅方向に拡散させることができる形状のものであればよい。

本発明による塗装装置の全体を示した説明図であって、構造部材の周面上に装着した状態を示した説明図である。 図１の塗装装置のフレームの開いた状態を示した説明図である。 図１の塗装装置の塗装部の刷毛と拡散部材との位置関係を示した説明図である。 図３の刷毛及び拡散部材の拡大図である。

符号の説明

１ 塗装装置
２ 構造部材
３ 装置本体
４ フレーム
５ 一方のフレーム半部
６ 取り付け部
７ 取り付け孔
８ 他方のフレーム半部
９ 蝶番
１０ 締結手段
１１ 支持ローラ
１２ ローラ本体
１３ 案内部材
１４ 駆動源（モータ）
１５ 伝達部材
１６ 制御部
１７ 塗装部
１８ 回転部
１９ 駆動ローラ
２０ 刷毛支持部
２１ 脚部
２２ 取り付け部
２３ 塗料供給管
２３ａ 吐出口
２４ 案内ローラ
２５ 刷毛
２６ 柄部
２７ 刷毛部
２８ 刷毛先
３０ 拡散部材
３１ 支持部
３２ 帯板
３５ 拡散部
３６ 押出し面
３７ 均し面
３８ 帯板

Claims (2)

1. 円柱状又は円筒状の構造部材の外周面に装着され、該構造部材の周面上を軸線方向に直線移動可能な装置本体と、該装置本体に設けられて該装置本体と一体に直線移動するとともに、前記構造部材の周方向に回転移動して、前記構造部材の周面上に供給される塗料を該構造部材の全周に亘って塗布する刷毛を有する塗装部とを備えた塗装装置であって、
   前記刷毛に、前記構造部材の周面に供給される塗料を前記刷毛の幅方向に拡散させる拡散部材を設け、
   前記刷毛は、複数の毛を束ねてなる刷毛部と、該刷毛部を支持する柄部とからなり、該柄部に前記構造部材の周面に供給される塗料を前記刷毛部の幅方向に拡散させる前記拡散部材を設け、
   前記拡散部材は、前記構造部材の周面と微小隙間を介して対向配置される拡散部を有し、該拡散部により前記構造部材の周面上に供給される塗料が均されるとともに、前記微小隙間を介して前記刷毛部の幅方向に拡散されることを特徴とする塗装装置。
2. 前記拡散部は、前記構造部材の周面と微小隙間を介して対向する均し面と、該均し面の回転方向の前端から所定の角度で立ち上がる押出し面とを有し、前記構造部材の周面上に供給される塗料を前記押出し面で回転方向前方に押出しながら前記均し面で均して前記微小隙間を介して前記刷毛部の幅方向に拡散させることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。

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