JP5151360B2

JP5151360B2 - 塗装装置

Info

Publication number: JP5151360B2
Application number: JP2007252392A
Authority: JP
Inventors: 理望月; 直之佐藤; 剛義大川; 尚志井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP2009082770A

Description

本発明は塗装装置に関し、特に円筒物の内面の塗装に関する。

従来から、円筒状の部材（以下、「円筒物」という。）の内面に塗装を施す技術が提案されている。例えば、下掲の特許文献１には、円筒状の軸受の内面に、合成樹脂の皮膜を形成する技術が開示されている。

具体的には、半円筒状の二つのジグで円筒状の軸受を挟む。そして、二つのジグを互いにネジ等で連結することで、軸受をジグに固定する。軸受を固定した状態でジグを回転させながら、合成樹脂を主成分とする塗料を軸受の内面に噴き付けて、合成樹脂の皮膜を形成する。
特開２００４−１１３９７４号公報

しかし、上述した従来の技術では、塗装用のジグに円筒物を固定する必要があるため、工程が煩雑であった。また、サイズ（直径）の異なる円筒物の内面を塗装する場合、サイズの異なる円筒物のそれぞれに、対応するジグを用意する必要があった。このため、複数のサイズの円筒物の内面を塗装する場合、工程が煩雑になるという問題や、コストが増大するという問題が生じていた。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、円筒物の内面を塗装する際に必要な工程を簡略化することが目的とされる。

第１の発明にかかる塗装装置は、円筒物の内面を塗装する装置であって、二つの受けローラと、駆動部と、塗布部とを備える。二つの受けローラはいずれも、円筒物の軸に沿う回転軸を有し、円筒物の外面に接する。そして、二つの受けローラは、軸に沿う方向から見たときの位置が互いに異なっており、円筒物の下側に位置しており、金属製である。駆動部は、二つの受けローラと反対側から円筒物の外面に接し、円筒物に回転力を付与する。塗布部は、塗料を円筒物の内面に塗布する。駆動部は、移動可能であって、軸に沿う方向から見たときの二つの受けローラとの距離を変えることができ、かつ円筒物と接する面が弾性材で形成されている。二つの受けローラは、円筒物の軸に対して一方側の下方と他方側の下方とにそれぞれ配置されており、円筒物の軸に沿う方向に行くに従って互いの距離が大きくなるように配置されている。

第２の発明にかかる塗装装置は、第１発明にかかる塗装装置であって、円筒物と塗布部とは、軸に沿う方向において相対的に移動可能である。

第３の発明にかかる塗装装置は、第２の発明にかかる塗装装置であって、駆動部側から見たときの二つの受けローラは、これらの回転軸がハの字を描くように配置されている。

第４の発明にかかる塗装装置は、第１乃至第３の発明のいずれか一つにかかる塗装装置であって、塗布部は吐出部とヘラとを有する。吐出部は、塗料を円筒物の内面へと吐出する。ヘラは、内面に吐出された塗料を引き伸ばす。

第１の発明にかかる塗装装置によれば、駆動部及び二つの受けローラで円筒物を支持するだけで、円筒物を回転させながら、円筒物の内面を塗装することができる。よって、円筒物の内面を塗装する際に必要な工程を簡略化することができる。

しかも、駆動部及び二つの受けローラが円筒物の外面に接するので、円筒物を三点支持した状態で円筒物を回転することができる。よって、塗装の際に円筒物の回転の中心がずれにくく、以って塗装によって形成された皮膜を均一にしやすい。

また、第１の発明にかかる塗装装置によれば、種々のサイズ（直径）の円筒物への適用が容易である。

さらに、第１の発明にかかる塗装装置によれば、下側に位置する二つの受けローラに円筒物を載せてから、駆動部を下に移動させて円筒物を挟んで支持することができる。このとき、受けローラはいずれも金属製であるので、円筒物を挟む際に上から円筒物を駆動部で押させても、円筒物の回転の中心はずれない。よって、ある直径の円筒物に対して塗布部の位置決めを行えば、その後、同じ直径の円筒物に対しては、塗布部の位置決めを行う必要がなく、以って塗装の工程が簡略化される。

第２の発明にかかる塗装装置によれば、円筒物の内面全体に塗料を塗布することができる。

第３の発明にかかる塗装装置によれば、円筒物を軸に沿う方向へと移動させることができる。よって、塗布部を所定の位置に固定した状態のままで、円筒物の内面を塗装することができる。

第４の発明にかかる塗装装置によれば、円筒物の内面に塗料を均一に塗布しやすい。

図１及び図２は、本発明の実施の形態にかかる塗装装置１を概念的に示す図である。図１では、塗装装置１について、これによって塗装される円筒物１０１の軸９０に沿う方向から見た側面が示されている。図２では、塗装装置１について軸９０を含む縦断面が示されている。

塗装装置１は、円筒物１０１の内面１０１ｂを塗装する装置であって、二つの受けローラ１１，１２、駆動部２、塗布部３１及び規制部４１，４２を備える。以下、各構成要素について詳述する。

＜受けローラ１１，１２＞
二つの受けローラ１１，１２はそれぞれ、円筒物１０１の軸９０に沿う回転軸１１１，１２１を有し、いずれも下側から円筒物１０１の外面１０１ａに接する。そして、受けローラ１１，１２は、軸９０に沿う方向から見たときの位置が互いに異なる（図１）。

これにより、受けローラ１１，１２に載置された円筒物１０１を下から支持することができる。

後述する駆動部２によって円筒物１０１は回転する。このとき、円筒物１０１を所定の位置で回転させるためには、受けローラ１１，１２の回転軸１１１，１２１はいずれも、円筒物１０１の軸９０に略平行であることが好ましい。

＜駆動部２＞
駆動部２は、二つの受けローラ１１，１２と反対側から、円筒物１０１の外面１０１ａに接する。これにより、受けローラ１１，１２に載置された円筒物１０１を上から支持することができる。円筒物１０１は、二つの受けローラ１１，１２によって下からも支持されているので、三点で支持された状態となる。

そして、円筒物１０１を三点で支持した状態で、駆動部２は、円筒物１０１に回転力を付与する。具体的には、駆動部２は駆動ローラであって、軸９０に沿う回転軸２３を中心とて回転する。かかる駆動ローラは、例えばモータなどによって回転する。そして、駆動ローラが回転したときに円筒物との間に生じる摩擦力が、回転力として円筒物１０１に付与される。

円筒物に回転力を効率良く与えるという観点からは、駆動部２である駆動ローラは、次のような構造を有することが好ましい。すなわち、駆動ローラは、中心部材２０と、中心部材を覆う被覆部材２１とを有する。被覆部材２１の露出した表面は、円筒物１０１に接するので、駆動ローラの円筒物１０１と接する面２ａと把握することができる。

そして、被覆部材２１の材質には弾性材が用いられる。なお弾性材には、ゴムなどの材質以外に樹脂なども含まれるものとする。これにより、駆動ローラの表面２ａと、円筒物１０１との間に生じる摩擦力が大きくなり、以って駆動ローラの回転力が、円筒物１０１に効率良く伝達される。

＜塗布部３１＞
塗布部３１は、塗料を円筒物１０１の内面１０１ｂに塗布する装置である。具体的に塗布部３１は、ニードル型のノズルであって、軸９０に沿って移動することができる。塗布部３１が円筒物１０１内に挿入された状態では、塗布部３１の先端３１ａは円筒物１０１の内面１０１ｂの方に向いている。よって、先端３１ａから塗料を吐出することで、その塗料を内面１０１ｂに塗布することができる。

（塗布部３１の動作）
塗布部３１の動作を、図２を用いて説明する。受けローラ１１，１２に円筒物１０１を載置するときには、塗布部３１は受けローラ１１，１２から離れた位置Ｐ１にある。具体的には、軸９０に垂直な方向から見たときの塗布部３１の位置が、受けローラ１１，１２の位置から離れている。

受けローラ１１，１２及び駆動部２によって円筒物１０１を支持した後、塗布部３１を軸９０に沿った方向９１へと移動させることで、塗布部３１の先端３１ａを円筒物１０１内に挿入する。このとき塗布部３１の先端３１ａは、塗布部３１を挿入した円筒物１０１の開口端１０１ｃとは反対側の開口端１０１ｄ近傍（位置Ｐ２）まで、挿入される。

そして、円筒物１０１を駆動部２で回転させながら、塗布部３１の先端３１ａから塗料を吐出することで、円筒物１０１の内面１０１ｂを塗装する。このとき、塗布部３１は、塗料を吐出しながら、方向９１とは反対の方向９２へと移動する。これにより、円筒物１０１の内面１０１ｂには、塗料がらせん状に塗布される。よって、内面１０１ｂ全体に塗料を塗布することができる。

＜規制部４１，４２＞
規制部４１，４２は、受けローラ１１，１２に載置された円筒物１０１の両側に位置し、円筒物１０１が軸９０に沿って移動することを規制する。これにより、円筒物１０１を所定の位置で回転させることができる。

上述した塗装装置１によれば、駆動部２及び二つの受けローラ１１，１２で円筒物１０１を支持するだけで、円筒物１０１を回転させながら、円筒物１０１の内面１０１ｂを塗装することができる。よって、円筒物１０１の内面１０１ｂを塗装する際に必要な工程を簡略化することができる。

しかも、駆動部２及び二つの受けローラ１１，１２によって円筒物１０１を三点支持した状態で、円筒物１０１を回転することができる。よって、塗装の際に円筒物１０１の回転の中心がずれにくく、以って塗装によって形成された皮膜を均一にしやすい。

＜変形例１＞
駆動部２は移動可能であることが好ましく、かかる態様が図３に示されている。具体的には、駆動部２は、軸９０に沿う方向から見たときの、受けローラ１１，１２の少なくともいずれか一方との距離を変えることができる。なお、図３には、駆動部２が上下に移動可能で、かつ受けローラ１１，１２の両方との距離が変わる場合が示されている。

上述した駆動部２によれば、円筒物１０１を塗装装置１に設置する際に、駆動部２を受けローラ１１，１２から遠ざけることで、円筒物１０１の設置が容易になる。しかも、下側に位置する二つの受けローラ１１，１２に円筒物１０１を載せてから、駆動部２を下に移動させて円筒物１０１を挟むことで、円筒物１０１を三点で支持することができる。よって、円筒物１０１のサイズ（直径）が異なっても、円筒物１０１を三点で支持することができる。すなわち、種々のサイズ（直径）の円筒物１０１への適用が可能である。

かかる態様（図３）においては、下側に位置する受けローラ１１，１２には金属製のものを用いることが好ましい。なぜなら、円筒物１０１を挟む際に、上から円筒物１０１を駆動部２で押さえても、円筒物１０１の回転の中心がずれないからである。

よって、ある直径の円筒物１０１に対して塗布部３１の位置決めを行えば、その後、同じ直径の円筒物１０１に対しては、塗布部３１の位置決めを行う必要がなく、以って塗装の工程が簡略化される。

駆動部２が移動可能な場合について上述したが、例えば受けローラ１１，１２のいずれか一方が移動可能であっても良い。

また、駆動部２が移動可能であって、かつ二つの受けローラ１１，１２のいずれもが移動可能であっても良い。この場合、円筒物１０１のサイズ（直径）を変更する際には、駆動部２だけでなく二つの受けローラ１１，１２をも移動させる。この態様によれば、変更できるサイズ（直径）の幅が拡がる。なお、受けローラ１１，１２は、例えば互いに独立して上下左右に移動できるものが採用される。

駆動部２及び二つの受けローラ１１，１２のいずれもが移動可能な上記態様においては、円筒物１０１は次のように設置される。まず、二つの受けローラ１１，１２を移動して、これらの位置を変更する。そして、二つの受けローラ１１，１２に円筒物１０１を載せてから、駆動部２を下に移動させて円筒物１０１を挟む。これにより、二つの受けローラ１１，１２を移動させる場合であっても、回転の中心をずらさずに、円筒物１０１を三点で支持することができる。

＜変形例２＞
図４は、塗装装置１の変形例を概念的に示す縦断面図である。図４に示されている塗装装置１は、塗布部３１（図２）に代えて塗布部３２を備える。塗布部３２は、フラット型のノズルであって先端３２ａの幅が広く、軸９０に沿って移動可能である。図４では、先端３２ａの幅が、軸９０に沿った方向における円筒物１０１の長さにほぼ等しい場合が示されている。

そして、塗布部３１と同様に、塗布部３１が円筒物１０１内に挿入された状態では、塗布部３２の先端３２ａは円筒物１０１の内面１０１ｂの方に向いている。

（塗布部３２の動作）
塗布部３２の動作を、図４を用いて説明する。受けローラ１１，１２に円筒物１０１を載置するときには、塗布部３２は受けローラ１１，１２から離れた位置Ｐ３にある。具体的には、軸９０に垂直な方向から見たときの塗布部３２の位置が、受けローラ１１，１２の位置から離れている。

受けローラ１１，１２及び駆動部２によって円筒物１０１を支持した後、塗布部３２を軸９０に沿った方向９１へと移動させることで、塗布部３２の先端３２ａを円筒物１０１内に挿入する。このとき塗布部３２は、先端３２ａ全体が円筒物１０１の内面１０１ｂに対向する位置Ｐ４まで挿入される。

そして、円筒物１０１を駆動部２で回転させながら、塗布部３２の先端３２ａから塗料を吐出することで、円筒物１０１の内面１０１ｂを塗装する。

塗布部３２によれば、内面１０１ｂ全体に塗料を塗布することができる。しかも、塗装の際には、塗布部３２を移動させる必要がないので、塗装装置１の制御が簡略化される。

＜変形例３＞
図５は、塗装装置１の変形例を概念的に示す図である。図５に示される塗装装置１は、塗布部３１（図２）に代えて塗布部３３を備える。なお、図５では、塗装装置１のうち、塗布部３３及び円筒物１０１の一部分のみが拡大して示されている。

塗布部３３は、吐出部３３１及びヘラ３３２を有する。吐出部３３１及びヘラ３３２はいずれも、軸９０に沿って移動可能である。吐出部３３１は例えばノズルであって、その先端３３１ａが円筒物１０１内に挿入された状態で、塗料を円筒物１０１の内面１０１ｂへと吐出する。

ヘラ３３２は、内面１０１ｂに吐出された塗料を引き伸ばす。具体的にヘラ３３２は、円筒物１０１の開口端１０１ｃ，１０１ｄの両方に跨った状態で配置される（位置Ｐ７）。このとき、ヘラ３３２と内面１０１ｂとの間には、所定の幅の隙間が設けられる。

（塗布部３３の動作）
塗布部３３の動作を、図５を用いて説明する。受けローラ１１，１２に円筒物１０１を載置しているときには、吐出部３３１及びヘラ３３２はいずれも、受けローラ１１，１２から離れた位置Ｐ５にある。具体的には、軸９０に垂直な方向から見たときの吐出部３３１及びヘラ３３２の位置が、受けローラ１１，１２の位置から離れている。

受けローラ１１，１２及び駆動部２によって円筒物１０１を支持した後、塗布部３２を軸９０に沿った方向９１へと移動させることで、吐出部３３１の先端３３１ａを円筒物１０１内に挿入する。このとき吐出部３３１は、軸９０に沿う方向において先端３３１ａが内面１０１ｂの中央付近に位置するように挿入される（位置Ｐ６）。

そして、円筒物１０１を駆動部２で回転させながら、吐出部３３１の先端３３１ａから円筒物１０１の内面１０１ｂに塗料を吐出する。

塗料を吐出した後、または吐出部３３１の動作に並行して、ヘラ３３２を円筒物１０１内に挿入し、吐出された塗料を引き伸ばす。なお、図５では、吐出部３３１とヘラ３３２とが同時に円筒物１０１内に挿入される場合が示されている。

塗布部３３によれば、内面１０１ｂ全体に塗料を塗布することができる。しかも、ヘラ３３１を用いて塗装するので、塗装された塗膜の厚みを均一にしやすい。そして、ヘラ３３１と内面１０１ｂとの間には、所定の幅の隙間が設けられているので、塗装された塗膜を所定の厚みにすることができる。

＜変形例４＞
受けローラ１１，１２の回転軸１１１，１２１がいずれも、円筒物１０１の軸９０に略平行である場合について上述したが、回転軸１１１，１２１がハの字を描くように受けローラ１１，１２を配置しても良い。具体的に図６を用いて説明する。

図６は、受けローラ１１，１２を上から見た図である。受けローラ１１，１２は、軸９０に沿う方向９２へと行くに従って互いの距離Ｌが大きくなるように、配置されている。

受けローラ１１，１２の上記配置によれば、円筒物１０１を駆動部２によって回転させながら、方向９２へと移動させることができる。よって、塗布部３１〜３３を所定の位置に固定した状態のままで、円筒物１０１の内面１０１ｂ全体を塗装することができる。

上述した塗布部３１〜３３が移動可能な塗装装置１（図２）、及び本変形例の円筒物１０１を移動させる塗装装置１の両方を含めて、次のように把握することができる。すなわち、円筒物１０１と塗布部３１〜３３とは、軸９０に沿う方向において相対的に移動可能である。

本発明の実施の形態にかかる塗装装置１を概念的に示す側面図である。塗装装置１を概念的に示す縦断面図である。塗装装置１の変形例を概念的に示す図である。塗装装置１の変形例を概念的に示す図である。塗装装置１の変形例を概念的に示す図である。塗装装置１の変形例を概念的に示す図である。

１塗装装置
２駆動部
２ａ面
１１，１２受けローラ
３１〜３３塗布部
４１，４２規制部
９０軸
１０１円筒物
１０１ｂ内面
１１１，１２１回転軸
３３１吐出部
３３２ヘラ

Claims

円筒物（１０１）の内面（１０１ｂ）を塗装する装置（１）であって、
前記円筒物の軸（９０）に沿う回転軸（１１１，１２１）を有し、前記円筒物の外面（１０１ａ）に接する二つのローラであって、前記軸に沿う方向から見たときの位置が互いに異なり、前記円筒物（１０１）の下側に位置しており、金属製である二つの受けローラ（１１，１２）と、
前記二つの受けローラと反対側から前記円筒物の前記外面に接し、前記円筒物に回転力を付与する駆動部（２）と、
塗料を前記円筒物の前記内面に塗布する塗布部（３１；３２；３３）と
を備え、
前記駆動部（２）は、移動可能であって、前記軸（９０）に沿う方向から見たときの前記二つの受けローラとの距離を変えることができ、かつ前記円筒物と接する面（２ａ）が弾性材で形成されており、
前記二つの受けローラ（１１，１２）は、前記円筒物の軸（９０）に対して一方側の下方と他方側の下方とにそれぞれ配置されており、前記円筒物の軸（９０）に沿う方向に行くに従って互いの距離が大きくなるように配置されている、
塗装装置。
前記円筒物（１０１）と前記塗布部（３１；３２；３３）とは、前記軸（９０）に沿う方向において相対的に移動可能である、請求項１に記載の塗装装置。
前記駆動部（２）側から見たときの前記二つの受けローラ（１１，１２）は、これらの前記回転軸（１１１，１２１）がハの字を描くように配置されている、請求項２記載の塗装装置。
前記塗布部（３３）は、
前記塗料を前記円筒物（１０１）の内面（１０１ｂ）へと吐出する吐出部（３３１）と、
前記内面に吐出された前記塗料を引き伸ばすヘラ（３３２）と
を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の塗装装置。