JP5327991B2

JP5327991B2 - 塗装装置

Info

Publication number: JP5327991B2
Application number: JP2012037171A
Authority: JP
Inventors: 直道長副
Original assignee: 東亜工業株式会社
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-02-23
Also published as: JP2013169542A

Description

本発明は、板材の自動塗装処理に適した塗装装置に関し、特に、板材の側面を塗装する塗装装置に関する。

従来、建築物の壁面等に用いられる建築用の板材（いわゆるパネル材）として、ＡＬＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｌｉｇｈｔ−ｗｅｉｇｈｔｃｏｎｃｒｅｔｅ；軽量気泡コンクリート）が知られている。ＡＬＣ等の建築用の板材には、その外観の向上や防水性の向上を図るために塗装処理が施されていた。その塗装方法としては、板材を搬送ローラにより搬送しながら、塗布ロールを用いたロールコーターにより、搬送ローラ上の板材の上面を自動的に塗装していた。ロールコーターを用いた塗装装置については、特許文献１、２に記載されている。

特開２００５−３４９２４８号公報特開２００９−０１１９３３号公報

しかしながら、板材の側面の塗装については、自動化が難しいという問題があった。例えば、図１２に示すように、パレット１０２上に複数の板材１０３がＹ方向に離間して載置されている場合において、パレット１０２をＹ方向に搬送しつつ、パレット１０２上の各板材１０３の両側面に対して塗布ロール１１０を個別に押し当てながら自動的に塗装する方法を検討する。複数の板材１０３をＹ方向に互いに離間させて配置しているのは、板材１０３同士が塗料を介して貼り付くことを防止するためである。

この場合、パレット１０２はＹ方向に移動してゆく一方で、パレット１０２上の各板材１０３には側面からＸ方向に塗布ロール１１０が押し当てられるため、各板材１０３は、移動するパレット１０２上では所定の位置に安定しなくなる。つまり、塗布ロール１１０の押し当てにより、板材１０３の位置がパレット１０２上の所定の位置から大きくずれてしまう。このため、隣接する板材１０３同士が互いに接触して塗料を介して貼り付く恐れや、最悪の場合、パレット１０２から落下するおそれがあった。塗布ロール１０３の代わりに、塗料を含む回転式の塗布ベルト（不図示）を押し当てたとしても同様の問題が生じる。

そこで本発明は、パレット上で互いに離間して配置される複数の板材の両側面を自動的に塗装することが可能な塗装装置を提供するものである。

本発明の塗装装置は、パレット上で互いに離間して配置される複数の板材の両側面を塗装する板材の塗装装置において、塗料浸透材を含む一対の転写板を有し、当該一対の転写板を前記複数の板材の前記両側面にそれぞれ対して押し当てるように、前記パレット上に配置された前記複数の板材の前記両側面を挟むことにより、前記転写板により前記複数の板材の前記両側面に塗料を転写すると共に、前記複数の板材を同時に挟持することが可能なワークチャックと、前記転写板に対して塗料を供給する塗料供給装置と、前記ワークチャックを垂直方向に昇降可能にし、かつ水平方向に移送可能にするように構成された移送装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の塗装装置によれば、パレット上で互いに離間して配置される複数の板材の両側面を全て同時に自動的に塗装することができると共に、その塗装された複数の板材を同時に搬送することができる。

本発明の実施形態による塗装装置の構成及び動作を示す正面図である。本発明の実施形態による塗装装置の構成及び動作を示す正面図である。本発明の実施形態による塗装装置の構成及び動作を示す正面図である。本発明の実施形態による塗装装置の構成及び動作を示す正面図である。本発明の実施形態による塗装装置の構成及び動作を示す正面図である。図１のワークチャックの構成及び動作を示す斜視図である。図１の移送機の構成を示す正面図である。図１の移送機の構成を示す平面図である。図１の塗料供給装置を示す断面図である。図１のワークチャックの構成及び動作を示す平面図である。図１のワークチャックの構成及び動作を示す断面図である。参考例による板材の塗装方法を示す平面図である。

本発明の実施形態による塗装装置ついて説明する。図１に示すように、塗装装置１は、ワークチャック１０、ワークチャック１０を垂直方向（Ｚ方向）で昇降可能にし、かつ水平方向（Ｙ方向）に移送可能にするように構成された移送装置２０、塗料供給装置３０を少なくとも含んで構成されたものであり、パレット２上で互いに離間して配置された複数の同一あるいは略同一サイズの板材３の両側面を塗装する塗装装置である。ワークチャック１０、移送装置２０、塗料供給装置３０の動作は不図示のＣＰＵ等の制御装置により制御されている。

本実施形態では、パレット２上の複数の板材３は、その一例として、多孔質板の一種であるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）板として説明する。また、パレット２は、搬送ローラ４Ａが設置された基台４に搬送されるものとする。

先ず、ワークチャック１０の詳細な構成について説明する。図６の斜視図に示すように、ワークチャック１０は、シリンダー１１及びシリンダー１１に挿入された伸縮ロッド１２によってＸ方向に開閉する機構を備えている。つまり、ワークチャック１０はＹ方向に長い一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂからなり、一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂの対向面には、ワークチャック板１０Ａ，１０ＢのＹ方向に沿って、塗料浸透材を含んで構成される一対の転写板１３が接着されている。伸縮ロッド１２の両端は、一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂの側面から立設された一対の固定板１０Ｃ，１０Ｄの対向面に固定されており、一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂは伸縮ロッド１２が伸縮することにより開閉、つまり、一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂの対向面の間隔が変化するようになっている。一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂを開閉するための機構はこれに限らず、一対のワークチャック板１０Ａ，１０Ｂの一方又は両方を移動させるものであればよい。

これにより、ワークチャック１０により、パレット２上に配置された複数の板材３の両側面を挟むことにより、一対の転写板１３により複数の板材３の両側面に塗料が同時に転写される（即ち塗装される）ようになっている。

転写板１３の塗料浸透材は、板材３の両側面の塗装に必要な量の塗料を保持し得るものであり、その材料としては、例えば、微細な気泡が形成されたラバー、スポンジ、あるいは繊維を、単独で、あるいは組み合わせて用いることができる。

転写板１３の垂直方向（Ｚ方向）の幅Ｗは、板材３の厚みに対応して設定されるが、板材３の裏面への塗料の回り込みを防止する観点では、垂直方向（Ｚ方向）における板材３の厚さ以下に設定されることが好ましい。

次に移送装置２０の詳細な構成について説明する。図１に示すように、移送装置２０は、Ｙ方向に沿って延びる走行レール２１と、その走行レール２１に沿って走行する移送機２２を含む。移送機２２には、ワークチャック１０が取り付けられており、移送機２２は、ワークチャック１０をＹ方向に移送すると共に、垂直方向（Ｚ方向）に昇降させる機構を備えている。

この機構としては、例えば、図７に示すように、移送機２２に、第１のモータ２３と、第１のモータ２３の回転により昇降するクランク軸２４が設置される。クランク軸２４はワークチャック１０と接続されている。また、図８に示すように、移送機２２には、移送機２２が走行するための動力源となる第２のモータ２５が設置される。そして、第２のモータ２５の回転軸に取り付けられたギア２６は、走行レール２１の走行方向（Ｙ方向）に沿って設置された走行用ラック２７と噛み合っており、第２のモータ２５の回転に伴って、移送機２２は走行レール２１上を走行する。

次に、塗料供給装置３０の詳細な構成について説明する。図９に示すように、塗料供給装置３０は、垂直方向（Ｚ方向）に昇降可能な噴霧機３１を備え、その噴霧機３１のノズル３２から水平方向（Ｘ方向）に塗料が噴霧される構成を有している。塗料供給装置３０は、噴霧機３１をワークチャック１０の転写板１３と対向する高さ（あるいは近接した位置）まで押し上げて、ノズル３２から転写板１３に対して塗料を噴霧する。塗料供給装置３０は、図１に示すように、水平方向（Ｙ方向）でパレット２と離間して配置される。

なお、塗料供給装置３０は、上記以外の構成であってもよく、例えば、噴霧機３１が昇降せずに固定して配置され、その噴霧機３１の配置位置に合わせて、移送装置２０によりワークチャック１０が移送されてもよい。また、噴霧機３１の代わりに、転写板１３に当接しながら塗料を供給できる機構を有し、塗料浸透材を含んで構成される塗布ブラシや、塗布ロール（不図示）が用いられてもよい。

上述した塗装装置１の動作について説明する。先ず、図１に示すように、複数の同一あるいは略同一サイズの板材３が互いに離間して配置されたパレット２が基台４の搬送ローラ４Ａ上に配置される。ワークチャック１０は移送装置２０によって、パレット２から離間した位置に配置される。このとき、塗料供給装置３０は、噴霧機３１をワークチャック１０の転写板１３と対向する高さ（あるいは近接した位置）まで押し上げる。

そして、図２に示すように、ワークチャック１０は移送装置２０によって、パレット２上に至るまで水平方向（Ｙ方向）に徐々に移送される。この移送装置２０によるワークチャック１０の移送を行いながら、塗料供給装置３０は、噴霧機３１のノズル３２から転写板１３に対して塗料を噴霧する。こうして、ワークチャック１０の長手方向（Ｙ方向）に延びる転写板１３の全体に、一様に（つまり斑無く）塗料が供給される。その後、噴霧機３１は塗料の噴霧を終了し、元の位置まで下げられる。

次に、図３に示すように、パレット２上のワークチャック１０は、垂直方向（Ｚ方向）において、パレット２上の板材３０と転写板１３が対向する位置まで下降する（移送装置２０によって下げられる）。ワークチャック１０は、この下降が完了した時点では、図１０（Ａ）に示すように開いており、板材３とは接触していない。

その後、ワークチャック１０は、図１０（Ｂ）及び図１１に示すように閉じて、全ての板材３の両側面に対して転写板１３を押し当てるように、全ての板材３の両側面を水平方向（Ｘ方向）から同時に挟む。これにより、全ての板材３の両側面に対して同時に、転写板１３から塗料が一様に（つまり斑無く）転写される（即ち塗装される）。転写板１３を全ての板材３の両側面に対して押し当てることで塗装するようにしたので、板材３の位置ずれの問題を招くおそれは無い。板材３の両側面に転写板１３から転写された塗料の膜厚、即ち塗布膜厚は、板材３の性質や状態（吸水性や表面の粗さなど）に応じて要求される膜厚であり、例えば約１０μｍ〜４００μｍとすることができる。

なお、板材３の裏面への塗料の回り込みを防止する観点では、上述した図１及び図２に対応する動作において、塗料供給装置３０から転写板に噴霧される塗料の量は、上記塗布膜厚に応じて、転写板１３の単位面積当たりで必要最小限の量となるように設定されることが好ましい。

次に、図４に示すように、ワークチャック１０が、全ての板材３を水平方向から挟持した状態のまま、移送装置２０によって垂直方向（Ｚ方向）に引き上げられることで、全ての板材３がパレット２上から離脱する。さらに、図５に示すように、ワークチャック１０は、全ての板材３を水平方向から挟持した状態のまま、移送装置２０によって、パレット２から離間した所定の位置（例えば不図示の乾燥工程のライン）に移送される。

そして、ワークチャック１０は、再び図１０（Ａ）の状態のように開いて、全ての板材３の挟持を同時に解除することで、全ての板材３がワークチャック１０を離れ、所定の位置へ同時に載置される。このようにして、パレット２上に互いに離間して配置された複数の板材３の全てに対して、両側面の塗装を同時に行うと共に、搬送も同時に行うことができる。

ところで、仮に、転写板１３を用いずに、板材３の両側面に直接塗料を噴霧して塗装したとすると、噴霧された塗料は、板材３の両側面のみならずパレット２にも付着して、パレット２に垂れた塗料が板材３の塗料と一体化して固化する恐れがある。特に、板材３がＡＬＣ板等の多孔質板である場合、板材３をパレット２から離すと、固化した塗料と共に板材３の一部が剥離するため、板材３の破損を招くおそれがある。これに対して、本実施形態では、塗料が供給された転写板１３を用いて、板材３の両側面に塗料を転写するため、上記塗料の直接噴霧のように板材３の破損を危惧する必要はない。

上述した図１乃至図５の動作、つまり板材３の両側面の塗装と搬送は、塗装されていない新たな複数の板材３が配置されたパレット２が基台４の搬送ローラ４Ａ上に搬送されてくる度に、繰り返し行われる。つまり、一旦、上記のように塗装及び搬送が完了すると、再び、図１及び図２に示すように、転写板１３に対する塗料の供給（塗料供給装置３０の噴霧機３１による塗料の噴霧）が行われ、図３乃至図５の動作と同様の板材３の塗装及び搬送が行わる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で変更が可能なことは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、パレット２上の複数の板材３は、ＡＬＣ板であるものとしたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、板材３として、ＡＬＣ板以外のパネル材、例えば、木材や樹脂を含むパネル材を用いる場合にも適用される。

１塗装装置２パレット
３板材４基台
４Ａ搬送ローラ１０ワークチャック
１０Ａ，１０Ｂワークチャック板
１０Ｃ，１０Ｄ固定板１１シリンダー
１２伸縮ロッド１３転写板
２０移送装置２１走行レール
２２移送機２３第１のモータ
２４クランク軸２５第２のモータ
２６ギア２７走行用ラック
３０塗料供給装置

Claims

パレット上で互いに離間して配置される複数の板材の両側面を塗装する板材の塗装装置において、
塗料浸透材を含む一対の転写板を有し、当該一対の転写板を前記複数の板材の前記両側面にそれぞれ対して押し当てるように、前記パレット上に配置された前記複数の板材の前記両側面を挟むことにより、前記転写板により前記複数の板材の前記両側面に塗料を転写すると共に、前記複数の板材を同時に挟持することが可能なワークチャックと、
前記転写板に対して塗料を供給する塗料供給装置と、
前記ワークチャックを垂直方向に昇降可能にし、かつ水平方向に移送可能にするように構成された移送装置と、を備えることを特徴とする塗装装置。
前記ワークチャックは、一対のワークチャック板を備え、当該一対のワークチャック板の対向面に、前記一対の転写板が接着されていることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
前記塗料供給装置は、前記パレットと水平方向に離間して配置され、前記転写板に対して塗料を噴霧するノズルを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗装装置。
前記塗料供給装置による前記転写板に対する前記塗料の供給は、前記移送装置により前記ワークチャックを水平方向に移送させながら行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装装置。