JP5708516B2 - ベル型塗装機用のホッパ - Google Patents

Description

本発明は、ベル型塗装機から不要になった塗料を排出する際に用いるホッパに関する。

自動車等の生産を行う工場においては、産業用ロボット等を用いて、種々の構成部品に塗装を行っている。この塗装を行う際には、高速で回転するベルカップの内周側から塗料を噴射するとともに、この塗料の回りにエアを噴射して、静電塗装を行うベル型塗装機が多用されている。そして、色替え（塗装を行う塗料の変更）等を行う際に、不要になった塗料は、ホッパと呼ばれる容器に排出している。
例えば、特許文献１の塗装機洗浄用ホッパにおいては、回転霧化式塗装機にシンナーを供給して洗浄する際に、ハウジングの上面に形成された開口部から塗装機の回転霧化頭を入れて、ハウジング内で残存塗料やシンナーを噴霧させることが開示されている。このホッパにおいては、開口部の下方に気流調整部材を配置し、この気流調整部材によって、ハウジング内から塗装機と開口部との隙間を通ってハウジングの外に向かって上昇する気流を遮っている。これにより、塗装機と開口部の隙間から塗料が舞い上がらないようにしている。

特開２００６−７１９７号公報

しかしながら、特許文献１のホッパにおいては、気流調整部材によって気流の上昇を遮っているだけである。そのため、ベル型塗装機におけるエア噴射口への塗料の入り込みを、より確実に防止するためには更なる工夫が必要とされる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、機械的構造によって、複数のエア噴射口へ塗料が付着してしまうことを防止することができるベル型塗装機用のホッパを提供しようとして得られたものである。

本発明は、ベルカップの内周側から噴射される塗料を、該ベルカップの外周側から噴射されるエアによって覆って塗装をするベル型塗装機から、残された塗料を排出する際に用いるホッパであって、
上記ベルカップを挿入する挿入穴が設けられたホッパ本体と、
上記挿入穴を囲む複数箇所に設けられた回動軸の回りに回動し、上記挿入穴から退避した退避位置と、上記ベルカップが上記挿入穴に挿入された状態において、該挿入穴を遮蔽するとともに上記ベル型塗装機における複数のエア噴射口を遮蔽する遮蔽位置と、に回動するシャッターと、
該シャッターが上記退避位置になるよう付勢する付勢部材と、
上記ホッパ本体に対してスライド可能であり、上記ベル型塗装機又は該ベル型塗装機を移動させる手段に設けられた当接部材によって押されて、上記シャッターに接触して該シャッターを上記退避位置から上記遮蔽位置へ回動させるスライドピンと、を備えていることを特徴とするベル型塗装機用のホッパにある（請求項１）。

上記ベル型塗装機用のホッパにおいては、ホッパ本体の挿入穴の回りに、複数のエア噴射口を遮蔽することができるシャッターを設け、このシャッターをベル型塗装機の移動動作によって簡単に回動させる工夫をしている。
具体的には、ホッパ本体には、ベル型塗装機の当接部材によって押されるスライドピンが設けられており、このスライドピンをスライドさせることによって、シャッターを退避位置から遮蔽位置へ回動させることができる。

ホッパ本体に設けられたシャッターは、通常は、付勢部材による付勢力を受けて、ホッパ本体の挿入穴から退避した退避位置にある。この状態においては、ホッパ本体の挿入穴に、ベル型塗装機のベルカップを挿入可能になっている。
そして、ベル型塗装機から不要になった塗料をホッパに排出する際には、ベル型塗装機のベルカップを、ホッパ本体の挿入穴に挿入する。このとき、ベル型塗装機の当接部材がスライドピンに接触し、当接部材がスライドピンをスライドさせる。そして、スライドピンがシャッターに接触して、ベル型塗装機のベルカップを挿入穴に挿入する移動動作に連動して、シャッターを退避位置から遮蔽位置へ回動させることができる。

これにより、ベル型塗装機の塗料噴射口から不要になった塗料をホッパ本体内へ排出するときには、シャッターによって、ホッパ本体の挿入穴と、ベル型塗装機における複数のエア噴射口とを遮蔽することができる。そのため、ベルカップから排出する塗料の一部がエア噴射口へ入り込んでしまうことを防止することができる。
また、上記塗料の排出は、複数のエア噴射口からエアを噴射させずに行うことができる。そのため、エアの噴射によって塗料が舞い上がってしまうことを防止することができる。
それ故、上記ベル型塗装機用のホッパによれば、機械的構造によって、複数のエア噴射口へ塗料が付着してしまうことを防止することができる。

実施例にかかる、ベル型塗装機と、シャッターが退避位置にあるホッパとを示す断面図。 実施例にかかる、シャッターが退避位置にあるホッパを示す平面図。 実施例にかかる、シャッターが退避位置にあるホッパを、その内部から見た状態で示す平面図。 実施例にかかる、シャッターが退避位置にあるときのスライドピンの周辺を拡大して示す断面図。 実施例にかかる、ベル型塗装機のベルカップをホッパ本体の挿入穴に挿入し、シャッターが遮蔽位置に回動した状態を示す断面図。 実施例にかかる、シャッターが遮蔽位置にあるホッパを、その内部から見た状態で示す平面図。 実施例にかかる、シャッターが遮蔽位置にあるときのスライドピンの周辺を拡大して示す断面図。

上述したベル型塗装機用のホッパにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記ベル型塗装機用のホッパにおいて、上記挿入穴の遮蔽とは、挿入穴を覆うことを意味する。また、上記複数のエア噴射口の遮蔽とは、複数のエア噴射口を覆うことを意味する。
上記ベル型塗装機を移動させる手段は、動力を受けて稼動する、ロボット等の種々の装置とすることができる。

また、上記シャッターは、他の上記シャッターと対向する対向側面と、該対向側面から円弧状に切り欠かれて上記ベルカップの外周に対向する切欠部とを有しており、上記スライドピンは、上記当接部材と当接する上端部と、上記シャッターと当接するテーパ状の下端部とを有し、上記回動軸の近傍において、上記シャッターにおける外側面に当接する位置に配置されていてもよい（請求項２）。

この場合には、ベル型塗装機の当接部材がスライドピンをスライドさせ、テーパ状の下端部がシャッターにおける外側面に当接してシャッターを押し出すことによって、シャッターを退避位置から遮蔽位置へ回動させることができる。これにより、スライドピンをスライドさせてシャッターを回動させる構造を容易に形成することができる。
また、複数のシャッターの対向側面を互いに対向させることによって、ホッパ本体の挿入穴と、ベルカップの周方向の全体に位置する複数のエア噴射口とを遮蔽することができる。

また、上記スライドピンの上記上端部には、鍔部が形成されており、上記スライドピンの外周であって上記鍔部と上記ホッパ本体との間には、上記スライドピンを、上記シャッターから離れる方向へ付勢する圧縮バネが配置されていてもよい（請求項３）。
この場合には、圧縮バネによって、スライドピンを原位置に直接付勢しておくことができ、スライドピンのスライドを安定して行うことができる。

また、上記ベル型塗装機は、該ベル型塗装機を移動させる手段であるロボットの移動先端部に設けられており、上記当接部材は、上記ベルカップの外周側に位置して上記移動先端部に設けられた円環状のリング部材であってもよい（請求項４）。
この場合には、ロボットによってベル型塗装機を移動させることによって、ベルカップをホッパ本体の挿入穴に挿入するとともに、スライドピンをスライドさせてシャッターを退避位置から遮蔽位置へ回動させることができる。

以下に、ベル型塗装機用のホッパにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のベル型塗装機５用のホッパ１は、図１に示すごとく、ベル型塗装機５から、残された塗料Ｐを排出する際に用いるものである。ベル型塗装機５は、ベルカップ５１の内周側から噴射される塗料を、ベルカップ５１の外周側から噴射されるエアによって覆って静電塗装を行うものである。
ホッパ１は、ベルカップ５１を挿入する挿入穴２２が設けられたホッパ本体２と、挿入穴２２を囲む複数箇所に設けられた回動軸３１の回りに回動するシャッター３と、シャッター３を付勢する付勢部材３４と、ホッパ本体２に対してスライド可能に設けられたスライドピン４とを備えている。

シャッター３は、図２、図３に示すごとく、挿入穴２２から退避した退避位置３０１と、図６に示すごとく、ベルカップ５１が挿入穴２２に挿入された状態において、挿入穴２２を遮蔽するとともにベル型塗装機５における複数のエア噴射口５２１を遮蔽する遮蔽位置３０２とに回動するよう構成されている。付勢部材３４は、シャッター３が退避位置３０１になるよう付勢するよう構成されている。スライドピン４は、図４、図７に示すごとく、ベル型塗装機５を移動させる多関節ロボット６に設けられた当接部材６２によって押されて、シャッター３に接触してシャッター３を退避位置３０１から遮蔽位置３０２へ回動させるよう構成されている。

以下に、本例のベル型塗装機５用のホッパ１につき、図１〜図７を参照して詳説する。
図１に示すごとく、本例のベル型塗装機５は、数万ボルトの高電圧に帯電させた塗料粒子を、高速回転するベルカップ５１から噴射させる静電霧化方式のものである。ベル型塗装機５は、位置及び姿勢を三次元に変更可能にした多関節ロボット６の移動先端部６１に設けられている。
本例の当接部材６２は、多関節ロボット６の移動先端部６１の近傍においてベルカップ５１の外周側に設けられた円環状のリング部材（反発リング）５３である。このリング部材５３は、帯電した塗料粒子と同じ極性になっており、帯電されて舞い上がった塗料粒子に反発力を作用させて、塗料粒子が、ベル型塗装機５又は多関節ロボット６の移動先端部６１に付着することを防止するものである。

ベルカップ５１は、カップ形状を有しており、エアモータによって高速回転するよう構成されている。ベルカップ５１に対する基端側（後方側）には、周方向の複数箇所にエア噴射口５２１が形成されたシェーピングリング５２が設けられている。このシェーピングリング５２の調整によって、塗装のパターン幅（塗料を吹き付ける範囲）を変更することができる。また、ベルカップ５１の内周側には、塗料を噴射させる塗料噴射口５１１が設けられている。

図２に示すごとく、ホッパ本体２は、天板部２１の中心部分に挿入穴（開口穴）２２が設けられた容器である。本例のシャッター３は、挿入穴２２を挟む両側に２つ配置されており、ホッパ本体２の天板部２１の下面に取り付けられている。図３に示すごとく、各シャッター３は、扇形状に形成されており、他方のシャッター３と対向する対向側面３２と、対向側面３２から円弧状に切り欠かれてベルカップ５１の外周に対向する切欠部３２１とを有している。

図６に示すごとく、各シャッター３は、扇形状の円弧中心部に回動軸３１を有しており、この回動軸３１の回りに退避位置３０１から遮蔽位置３０２へ回動する。各シャッター３は、遮蔽位置３０２に回動したときには、各切欠部３２１内にベルカップ５１の基端部５１２を配置して、各対向側面３２が互いに対向するよう構成されている。ホッパ本体２の天板部２１の下面には、回動時の外周に位置する（回動軸３１と反対側に位置する）円弧部分を、天板部２１との間に挟み込んでガイドするシャッターガイド３５が設けられている。

図３に示すごとく、本例の付勢部材３４は、引張バネ３４から構成されており、各シャッター３に対して設けられている。各引張バネ３４は、一端が、ホッパ本体２の天板部２１の下面に取り付けられ、他端が、各シャッター３の外側面３３における円弧部分に近い位置に取り付けられている。各シャッター３は、各引張バネ３４に引っ張られて、遮蔽位置３０２から退避位置３０１へ回動するよう構成されている。

図３、図４に示すごとく、本例のスライドピン４は、２つのシャッター３に対してそれぞれ設けられており、当接部材６２と当接する上端部４１と、シャッター３と当接するテーパ状の下端部４２とを有している。各スライドピン４は、回動軸３１の近傍において、シャッター３における外側面３３に当接する位置に配置されている。スライドピン４の上端部４１には、鍔部４１１が形成されている。スライドピン４の外周であって鍔部４１１とホッパ本体２との間には、圧縮バネ４３が配置されている。
スライドピン４は、ホッパ本体２の天板部２１に設けられた貫通穴２３に配置されており、この貫通穴２３に対して上下にスライド可能である。スライドピン４は、圧縮バネ４３によって、シャッター３から離れる方向である上方に付勢されている。スライドピン４は、上方端にある原位置に付勢されている。

本例においては、図５、図７に示すごとく、多関節ロボット６の当接部材６２がスライドピン４をスライドさせ、テーパ状の下端部４２がシャッター３における外側面３３に当接してシャッター３を押し出すことによって、シャッター３を退避位置３０１から遮蔽位置３０２へ回動させることができる。これにより、スライドピン４をスライドさせてシャッター３を回動させる構造を容易に形成することができる。
また、図６に示すごとく、複数のシャッター３の対向側面３２を互いに対向させることによって、ホッパ本体２の挿入穴２２と、ベルカップ５１の周方向の全体に位置する複数のエア噴射口５２１とを遮蔽することができる。

シャッター３によるホッパ本体２の挿入穴２２の遮蔽は、ホッパ本体２の内部から見て挿入穴２２のほぼ全体が遮られる状態で行えばよい。また、シャッター３による複数のエア噴射口５２１の遮蔽は、ホッパ本体２の内部から見て複数のエア噴射口５２１のほぼ全体が遮られる状態で行えばよい。
本例のシャッター３は、ホッパ本体２の天板部２１における下面に設けた。これに対し、シャッター３は、ホッパ本体２の天板部２１における上面に設けることも可能である。いずれの場合においても、ホッパ本体２の挿入穴２２にベルカップ５１を挿入した際に、複数のエア噴射口５２１が形成されたシェーピングリング５２の下方に、遮蔽位置３０２に回動したシャッター３が位置するようにする。

次に、本例のホッパ１の作用効果につき説明する。
本例のホッパ１においては、ホッパ本体２の挿入穴２２の回りに、複数のエア噴射口５２１を遮蔽することができるシャッター３を設け、このシャッター３をベル型塗装機５の移動動作によって簡単に回動させる工夫をしている。
具体的には、ホッパ本体２には、多関節ロボット６の当接部材６２によって押されるスライドピン４が設けられており、このスライドピン４をスライドさせることによって、シャッター３を退避位置３０１から遮蔽位置３０２へ回動させることができる。

ホッパ本体２に設けられたシャッター３は、図２、図３に示すごとく、通常は、引張バネ３４による付勢力を受けて、ホッパ本体２の挿入穴２２から退避した退避位置３０１にある。また、スライドピン４が圧縮バネ４３による付勢力を受けて原位置にある。この状態においては、ホッパ本体２の挿入穴２２に、ベル型塗装機５のベルカップ５１を挿入可能になっている。

そして、使用する塗料の変更を行うためにベル型塗装機５から不要になった塗料Ｐをホッパ１に排出する際には、図５、図７に示すごとく、多関節ロボット６の移動先端部６１を移動させ、ベル型塗装機５のベルカップ５１をホッパ本体２の挿入穴２２に挿入する。このとき、ベルカップ５１の周辺に設けられた当接部材６２がスライドピン４の上端部４１に接触し、スライドピン４のテーパ状の下端部４２がシャッター３の外側面３３に接触する。そして、ベル型塗装機５のベルカップ５１を挿入穴２２に挿入する移動動作によって２つのスライドピン４を同時に押し、図６に示すごとく、各スライドピン４のスライドによって各シャッター３を退避位置３０１から遮蔽位置３０２へ回動させることができる。

これにより、ベル型塗装機５の塗料噴射口５１１から不要になった塗料Ｐをホッパ本体２内へ排出するときには、シャッター３によって、複数のエア噴射口５２１が形成されたシェーピングリング５２の全体を遮蔽することができる。そのため、ベルカップ５１から排出する、帯電して噴射された塗料Ｐの一部が、エア噴射口５２１へ入り込んでしまうことを防止することができる。
また、上記塗料Ｐの排出は、複数のエア噴射口５２１からエアを噴射させずに行うことができる。そのため、エアの噴射によって、帯電して噴射された塗料Ｐの一部が舞い上がってしまうことを防止することができる。

それ故、上記ベル型塗装機５用のホッパ１によれば、機械的構造によって、複数のエア噴射口５２１へ塗料Ｐが付着してしまうことを防止することができる。そして、複数のエア噴射口５２１が形成されたシェーピングリング５２をベル型塗装機５から外して洗浄する作業を低減することができる。

１ ベル型塗装機用のホッパ
２ ホッパ本体
２２ 挿入穴
３ シャッター
３０１ 退避位置
３０２ 遮蔽位置
３１ 回動軸
３４ 付勢部材
４ スライドピン
５ ベル型塗装機
５１ ベルカップ
５１１ 塗料噴射口
５２ シェーピングリング
５２１ エア噴射口
６ 多関節ロボット
６１ 移動先端部
６２ 当接部材

Claims (4)

1. ベルカップの内周側から噴射される塗料を、該ベルカップの外周側から噴射されるエアによって覆って塗装をするベル型塗装機から、残された塗料を排出する際に用いるホッパであって、
   上記ベルカップを挿入する挿入穴が設けられたホッパ本体と、
   上記挿入穴を囲む複数箇所に設けられた回動軸の回りに回動し、上記挿入穴から退避した退避位置と、上記ベルカップが上記挿入穴に挿入された状態において、該挿入穴を遮蔽するとともに上記ベル型塗装機における複数のエア噴射口を遮蔽する遮蔽位置と、に回動するシャッターと、
   該シャッターが上記退避位置になるよう付勢する付勢部材と、
   上記ホッパ本体に対してスライド可能であり、上記ベル型塗装機又は該ベル型塗装機を移動させる手段に設けられた当接部材によって押されて、上記シャッターに接触して該シャッターを上記退避位置から上記遮蔽位置へ回動させるスライドピンと、を備えていることを特徴とするベル型塗装機用のホッパ。
2. 請求項１に記載のベル型塗装機用のホッパにおいて、上記シャッターは、他の上記シャッターと対向する対向側面と、該対向側面から円弧状に切り欠かれて上記ベルカップの外周に対向する切欠部とを有しており、
   上記スライドピンは、上記当接部材と当接する上端部と、上記シャッターと当接するテーパ状の下端部とを有し、上記回動軸の近傍において、上記シャッターにおける外側面に当接する位置に配置されていることを特徴とするベル型塗装機用のホッパ。
3. 請求項１又は２に記載のベル型塗装機用のホッパにおいて、上記スライドピンの上記上端部には、鍔部が形成されており、上記スライドピンの外周であって上記鍔部と上記ホッパ本体との間には、上記スライドピンを、上記シャッターから離れる方向へ付勢する圧縮バネが配置されていることを特徴とするベル型塗装機用のホッパ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のベル型塗装機用のホッパにおいて、上記ベル型塗装機は、該ベル型塗装機を移動させる手段であるロボットの移動先端部に設けられており、
   上記当接部材は、上記ベルカップの外周側に位置して上記移動先端部に設けられた円環状のリング部材であることを特徴とするベル型塗装機用のホッパ。

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