JP6156992B2 - 塗装システム及びそれを用いた塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗装システム及びそれを用いた塗装方法に係り、より詳しくは、コンベアによりワークの搬送を行う塗装システムにおいて、コンベアによるワークの搬送を継続しつつ、塗装ブース内においてはコンベアを停止してワークの塗装を行い、これにより、塗装ブースを大型化すること無く、ワークの大量塗装を可能にしたことを特徴とする塗装システム及びそれを用いた塗装方法に関する。

従来から、ワークを大量に塗装する場合には、コンベア上に等間隔を置いてワークを載置するとともに、コンベアを駆動してワークを搬送し、塗装ブース内において、コンベアにより搬送されてくるワークに向けて、塗装ブース内に固定したスプレーガンにより塗料を噴射する方法が採用されていたが、この方法では、スプレーガンの位置が固定されているとともにワークを等間隔でコンベア上に配置しているために、ワークが存在しない箇所にも塗料を噴射することになり、塗料の無駄が多くなってしまうという問題点があった。

また、本出願人は過去において、ワークが存在しない箇所に塗料を噴射してしまい塗料を無駄にすることを防止する方法として、複数丁のスプレーガンを用いて、この複数丁のスプレーガンをコンベアにより搬送されてくるワークに追従させながら、ワークの塗装を行い、ワークの塗装が終了した後はスプレーガンを追従前の位置に戻すとともに、新たなワークの移動に追従させながらこの新たなワークの塗装を行う方法を提案したが、この方法では、スプレーガンの数が多くなった場合には塗装ブースが大型化してしまい、それによりコストが上がってしまうという問題点が指摘されていた。

そのため、本発明者は、塗料の無駄を少なくすることが可能であるとともに、スプレーガンの数を増加した場合でも塗装ブースの大型化を抑えることを目的として、コンベアの連続駆動を可能にする連続送り用モータを塗装ブースの手前側に配置し、塗装ブースの前方側には、コンベアの断続駆動を可能にするタクト送り用モータを配置し、連続送り用モータと塗装ブースの間には、コンベアの弛みを吸収するための第１テンション手段を備えて、この第１テンション手段によってコンベアの弛みを防止しつつ未塗装のワークを塗装のために待機させる塗装待ちエリアを配置し、搬送ラインにおけるコンベアの移動方向に見た前記タクト送り用モータの前方側には、コンベアの弛みを吸収するための第２テンション手段を備えて、この第２テンション手段によってコンベアの弛みを防止しつつ、塗装済みのワークを搬送のために待機させる搬送待ちエリアを配置した塗装システムを提案し、これにより、スプレーガンの数を増やした場合でも塗装ブースが大型化することを防止した。

即ち、この塗装システムでは、塗装ブース内においてワークの塗装を行っている間は、タクト送り用モータを停止することで塗装ブース内においてはコンベアを移動させない一方、コンベアによって搬送されてくる未塗装のワークは、塗装待ちエリアにおいて、第１テンション手段によってコンベアの弛みを吸収しつつ待機させるため、塗装中はワークが停止しており塗料噴射手段を移動する必要が無いので、塗装ブースは塗料噴射手段１個分のスペースのみを有していればよく、従って、スプレーガン追従方式と比較して、スプレーガンの数を増やした場合でも、塗装ブースを大型化する必要が無いという利点を有している。

特開２００４−８２０６８号公報 特開２０１２−４０４５０号公報

ところで、前述の塗装システムにおいてワークの塗装を行っている場合において、何らかの原因でコンベアのチェーンの脱落が発生してラインが止まってしまった場合には、塗装待ちエリア及び搬送待ちエリアにおいてチェーンの弛みが生じることがあり、かかる場合には、チェーンの弛みをなおすために、第１テンション手段又は第２テンション手段の位置を本来の正しい位置に補正する必要がある。

このとき、塗装ブースが一つの比較的小さな塗装システムの場合には、一方のテンション手段の位置を治すことで、他方のテンション手段の位置も補正されてコンベア全体の弛み等を治すことが可能だが、塗装ブース、塗装待ちエリア、及び搬送待ちエリアが複数個存在する大きな塗装ラインの場合には、一つのテンション手段の位置を補正しただけではコンベア全体の弛み等を治すことはできず、すべてのテンション手段の位置を順番に補正していく必要がある。

一方、従来からこのテンション手段の位置の補正は、作業者が各テンション手段の位置を目視で確認しながら行っていたが、大きな塗装システムの場合には、各塗装エリアは部屋に仕切られていることが一般的であり、各テンションの位置を容易に知ることができないために、ラインの復旧が容易ではなく、時間がかかっていた。

そこで、本発明は、複数の塗装ブースと、各塗装ブースの前後に塗装待ちエリア、搬送待ちエリアを具備した塗装システムにおいて、ラインが停止した場合の復旧を容易に行うことを可能にした塗装システム及びそれを用いた塗装方法を提供することを課題としている。

本発明の塗装システムは、
ワークを搬送するためのコンベア備えた搬送ラインと、
塗装ブースと、コンベアの移動方向に見た前記塗装ブースの手前側に配置した塗装待ちエリアと、コンベアの移動方向に見た前記塗装ブースの前方側に配置した搬送待ちエリアと、をそれぞれに具備して前記搬送ラインの途上に配設された複数の塗装エリアと、
前記コンベアの移動方向に見た前記塗装エリアのそれぞれの前方側に備えた乾燥エリアと、
前記塗装待ちエリア内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータと、
前記塗装ブース内で塗装が完了した複数個のワークを、まとめて前記搬送待ちエリア内に搬送するためのタクト送り用モータと、を具備し、
前記塗装ブースはそれぞれ、複数個のワークを収容可能であるとともに、収容している複数のワークに向けて塗料を噴射するための塗料噴射手段を具備し
前記塗装待ちエリアはそれぞれ、前記コンベアの弛みを吸収するための第１テンション手段と、該第１テンション手段の位置を検出するための第１検出手段とを具備し、
前記搬送待ちエリアはそれぞれ、前記コンベアの弛みを吸収するための第２テンション手段と、該第２テンション手段の位置を検出するための第２検出手段とを具備したことを特徴としている。

そして、この塗装システムを用いた本発明の塗装方法は、
前記第１検出手段及び第２検出手段によって、第１テンション手段及び第２テンション手段の位置を検出しながら、
塗装ブース内においてワークの塗装を行っている間は、前記タクト送り用モータを停止することで前記塗装ブース内においてはコンベアを移動させず、前記第１テンション手段によってコンベアの弛みを吸収しつつ、コンベアにより搬送されてくる未塗装のワークを前記塗装待ちエリアに待機させ、
塗装ブース内におけるワークの塗装が終了した後は、タクト送り用モータを駆動して塗装ブース内の塗装済みのワークを塗装ブース外へ移動可能な距離だけコンベアを移動することで、前記第２テンション手段によってコンベアの弛みを吸収しつつ、塗装済みのワークを塗装ブースから搬送待ちエリアに移動するとともに、前記塗装待ちエリアで待機させていたワークを塗装ブース内に搬送して、
新たに塗装ブース内に搬送したワークを塗装ブース内で塗装するとともに、前記搬送待ちエリア内のワークを順次搬送待ちエリアの外部へ搬送し、以後はこれを繰り返すことを可能にしたことを特徴としている。

本発明の塗装システム及びそれを用いた塗装方法では、塗装ブースと、コンベアの移動方向に見た前記塗装ブースの手前側に配置した塗装待ちエリアと、コンベアの移動方向に見た前記塗装ブースの前方側に配置した搬送待ちエリアとをそれぞれに具備した塗装エリアを搬送ラインの途上に複数配設し、コンベアの移動方向に見た塗装エリアのそれぞれの前方側には乾燥エリアを配置し、更に、塗装待ちエリア内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータと、塗装ブース内で塗装が完了した複数個のワークをまとめて搬送待ちエリア内に搬送するためのタクト送り用モータを具備した塗装システムにおいて、塗装待ちエリアのそれぞれと搬送待ちエリアのそれぞれに、コンベアの弛みを吸収するためのテンション手段と、このテンション手段の位置を検出するための検出手段を具備している。

そのために、本発明の塗装システムでは、コンベアのチェーンの脱落等によってラインが停止した際に、各テンション手段の位置を容易に把握することができ、従って、ラインの復旧を早急に行うことが可能である。

本発明の塗装システムの実施例の全体構成を説明するためのシステム図である。 本発明の塗装システムの実施例における塗装エリアを説明するための図である。 本発明の塗装システムの実施例における塗装エリアを説明するための図である。 本発明の塗装システムの実施例における塗装エリアを説明するための図である。 本発明の塗装システムの実施例におけるワーク供給テーブルを説明するための図である。

本発明の塗装システムでは、ワークを搬送するための搬送ラインを具備しており、この搬送ラインは、チェーンコンベアを備えて構成されている。

また、本発明の塗装システムでは、搬送ラインの途上に複数の塗装エリアが配設されており、コンベアの移動方向に見て、各塗装エリアの前方側には、乾燥エリアが備えられ、コンベアにより搬送されてくるワークは、塗装エリア内に搬送されて、塗装エリアにおいて塗装された後に、乾燥エリアに搬送され、乾燥エリアにおいて塗料が乾燥されることとしている。

そして、塗装エリアはそれぞれ、塗装ブースと、コンベアの移動方向に見た塗装ブースの手前側に配置した塗装待ちエリアと、コンベアの移動方向に見た塗装ブースの前方側に配置した搬送待ちエリアを具備しており、塗装ブースはそれぞれ、複数個のワークを収容可能であるとともに、収容している複数のワークに向けて塗料を噴射するための塗料噴射手段を具備している。

また、塗装待ちエリアはそれぞれ、コンベアの弛みを吸収するための第１テンション手段と、この第１テンション手段の位置を検出するための第１検出手段を備えて、第１テンション手段によってコンベアの弛みを防止するとともに第１検出手段によって第１テンション手段の位置を検出しつつ、コンベアによって搬送されてくる未塗装のワークを塗装のために待機させるエリアとしている。

一方、搬送待ちエリアは、コンベアの弛みを吸収するための第２テンション手段と、第２テンション手段の位置を検出するための第２検出手段とを備えて、第２テンション手段によってコンベアの弛みを防止するとともに第２検出手段によって第２テンション手段の位置を検出しつつ、塗装済みのワークを搬送のために待機させるエリアとしている。

更に、本発明の塗装システムでは、塗装待ちエリア内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータと、塗装ブース内で塗装が完了した複数個のワークを、まとめて搬送待ちエリア内に搬送するためのタクト送り用モータを具備している。

そして、このように構成される本発明の塗装システムを用いてワークの塗装を行う本発明の塗装方法では、第１検出手段及び第２検出手段によって、各塗装待ちエリア及び搬送待ちエリアにおける第１テンション手段及び第２テンション手段の位置を検出しながら、塗装ブース内においてワークの塗装を行っている間は、タクト送り用モータを停止することで塗装ブース内においてはコンベアを移動させず、一方、塗装待ちエリアにおいては、第１テンション手段によってコンベアの弛みを吸収しつつ、コンベアにより搬送されてくる未塗装のワークを受け入れて待機させる。

そして、塗装ブース内におけるワークの塗装が終了した後は、タクト送り用モータを駆動して、塗装ブース内の塗装済みのワークを塗装ブース外へ移動可能な距離だけコンベアを移動することで、第２テンション手段によってコンベアの弛みを吸収しつつ、塗装済みのワークを塗装ブースから搬送待ちエリアに移動するとともに、塗装待ちエリアで待機させていたワークを塗装ブース内に搬送する。

そしてその後に、新たに塗装ブース内に搬送したワークを塗装ブース内で塗装するとともに、搬送待ちエリア内のワークを順次搬送待ちエリアの外部へ搬送して、以後はこれを繰り返す。

ここで、前記コンベアとしてはチェーンコンベアを用いるとよく、更に、このとき、前記第１テンション手段及び第２テンション手段としては、チェーンを搬送するためのスプロケットと、このスプロケットを所定の張力で一方向へ引っ張るためのエアシリンダーを用いるとよい。

また、第１及び第２の検出手段としてはリニアエンコーダを用いるとよく、これにより、第１テンション手段及び第２テンション手段の絶対位置を正確に把握することが可能である。

本発明の塗装システム塗装システムの実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の塗装システムの全体構成を説明するための図であり、図において１が本実施例の塗装システムで、本実施例の塗装システムでは、携帯電話の筐体を塗装するための塗装システムとしている。但し、本発明における塗装対象は携帯電話の筐体には限定されず、いずれでもよい。

そして、本実施例の塗装システム１では、ワークを搬送するための搬送ラインを具備しており、この搬送ラインはチェーンコンベアにより構成されている。即ち、図において２が搬送ラインであり、また図において３がチェーンコンベアであり、前記チェーンコンベア３は無端状のチェーンとし、本実施例において前記チェーンコンベア３は、図において矢印で示す方向へ移動することとしている。

また、図において６はワーク供給テーブルであり、本実施例の塗装システム１では、前記チェーンコンベア３にワーク供給テーブル６を装着しており、このワーク供給テーブル６に、被塗装物としてのワークを固定することとし、これによって、ワーク供給テーブル６を介して、搬送ライン２上でワークを搬送可能としている。

そして、前記搬送ライン２の任意の箇所には、隣り合う配置で、ワークのロードエリア４とアンロードエリア５とを設置しており、ロードエリア４において、前記ワーク供給テーブル６にワークを固定し、アンロードエリア５においては、前記ワーク供給テーブル６に固定した塗装処理済みのワークを取り外すこととしている。但し、前記ワークのロードエリア４及びアンロードエリア５の設置箇所は得に限定されない。

次に、本実施例における前記ワーク供給テーブル６について説明すると、図５は前記ワーク供給テーブル６を説明するための概略斜視図であり、本実施例において前記ワーク供給テーブル６は、主軸６０１と、この主軸６０１の上端近傍に備えられたテーブル本体６０２とを備えており、テーブル本体６０２は、前記主軸６０１に連結された内側本体部６０３と、連結部６０５によって前記内側本体部６０３の外周側に連結された外側本体部６０４とにより構成され、外側本体部６０４には、先端部近傍にワークを装着可能な複数本の取付冶具６０６を放射状に備えており、この取付冶具６０６を介して、前記外側本体部６０４に複数個のワークを固定可能としている。

そしてこのワーク供給テーブル６は、前記チェーンコンベア３に間隔を置いて装着されている。即ち、主軸６０１の下方部分が前記コンベア３に回動自在に連結されるとともに、モータ等の駆動手段に連結されたベルト等に連結されることにより、回転駆動可能としている。そしてこれにより、回転しながら、チェーンコンベア３により搬送される。

なお、本発明においてワーク供給テーブル６は、ワークを固定可能であるとともに前記コンベア３に装着可能であればいずれの構成としてもよく、必ずしも図５に示す構成には限定されない。

次に、図において７は塗装エリア、８は乾燥エリアである。即ち、本実施例の塗装システムでは、３個の塗装エリア７を備え、一つのワークについて３回の塗装を行う複数コートの塗装システムとしている。そして、それぞれの塗装エリア７におけるコンベアの移動方向に見た前方側には乾燥エリア８を備えており、塗装エリア７内でワークの塗装を行った後に、乾燥エリア８において塗料の乾燥を行うこととしている。なお、本発明において前記塗料の乾燥方法は特に限定されず、熱風による乾燥、誘導加熱による乾燥等、いずれの方法を採用しても良い。

ここで、図２を参照して前記塗装エリア７について説明すると、各塗装エリア７はそれぞれ、ワークの塗装を行う塗装ブースを有している。そして、前記コンベア３の移動方向に見て前記塗装ブースの手前側には、コンベア３によって搬送されてくる未塗装のワークを塗装のために待機させる塗装待ちエリアが配置されており、前記コンベア３の移動方向に見て前記塗装ブースの前方側には、塗装済みのワークを搬送のために待機させる搬送待ちエリアが配置されている。

また、本実施例の塗装システムでは、前記塗装待ちエリア内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータと、前記塗装ブース内で塗装が完了した複数個のワークをまとめて前記搬送待ちエリア内に搬送するためのタクト送り用モータを具備している。

即ち、図において９が塗装ブースであり、本実施例において前記塗装ブース９は、搬送ライン２の途中において、前記チェーンコンベア３が通過可能な配置で備えられており、これにより、ワークを固定したワーク供給テーブル６は、チェーンコンベア３によって塗装ブース９内に搬送され、塗装ブース９内で塗装された後に、再びチェーンコンベア３によって搬送されて、塗装ブース９から出されることとしている。

そして、前記塗装ブース９内には支持用レール１０が備えられており、この支持用レール１０には、ロボットアーム１１が取り付けられている。また、前記ロボットアーム１１には、支持アーム１３が連結され、この支持アーム１３には複数個のスプレーガン１４が装着され、支持アーム１３と、この支持アーム１３に取り付けたスプレーガン１４によって、塗料噴射手段１２が構成されている。そして、各スプレーガン１４には、図示しない塗料供給手段が連結され、これにより、スプレーガン１４から塗料を噴射可能としている。

なお、本実施例においては、図にも示されるように、８個のスプレーガン１４を有しており、一方、前記塗装ブース９は、８個のワーク供給テーブル６を同時に収容可能なスペースを有しており、これにより、塗装ブース９内において、８個のワーク供給テーブル６を同時に収容し、それぞれのワーク供給テーブル６を回転しながら、それぞれのワーク供給テーブル６に固定したワークに向けて、８個のスプレーガン１４から塗料を噴射可能としているが、スプレーガンの数は特に限定されず、塗装ブース９内に収容可能なワーク供給テーブルの数も８個には限定されない。また、本発明の塗装システムでは、必ずしもロボットアームを用いる必要はなく、床置き型の塗装ロボット等を用いてもよい。

次に、前記塗装待ちエリア及び搬送待ちエリアについて説明すると、図において１５が塗装待ちエリア、１６が搬送待ちエリアであり、塗装待ちエリア１５はコンベア３によって搬送されてくる未塗装のワークを塗装のために待機させるためのエリアとしており、搬送待ちエリア１６は、塗装済みのワークを搬送のために待機させる搬送待ちエリアとしている。

また、図において１７は前記連続送り用モータ、１８は前記タクト送り用モータであり、前述したように、連続送り用モータ１７は、前記塗装待ちエリア内に未塗装のワークを連続して順次搬送するために用いられ、一方、タクト送り用モータ１８は、前記塗装ブース内で塗装が完了した複数個のワークをまとめて前記搬送待ちエリア内に搬送するために用いられている。

即ち、本実施例の塗装システム１では、前記塗装待ちエリア１５における入口近傍に前記連続送り用モータ１７を配置し、チェーンコンベア３を連続して移動させることで、未塗装のワークを連続して順次、塗装待ちエリア１５内に搬送することとしている。

一方、前記タクト送り用モータ１８は、前記搬送待ちエリア１６の入り口近傍に配置され、前記塗装ブース９内でワークの塗装が行われている間は駆動せず、前記塗装ブース９内におけるワークの塗装が完了した後に駆動し、塗装ブース９内のワーク供給テーブルを塗装ブース９の外に出すことが可能な距離だけチェーンコンベア３を連続して移動することとしている。そしてこれにより、塗装ブース９内においてワークの塗装が完了した後に、塗装が完了したワークを装着したワーク供給テーブルを搬送待ちエリア１６にまとめて搬送するとともに、未塗装のワークを装着した８個のワーク供給テーブル６を、塗装のために、まとめて塗装ブース７内に搬送することとしている。

従って、本実施例の塗装システムでは、塗装ブース９内においてワークの塗装が行われている間は、タクト送り用モータ１８が駆動を停止しているために、塗装ブース７内においてはチェーンコンベア３のチェーンを移動せず、塗装ブース９内におけるワークの塗装が終了した後に、塗装ブース９内にある８個のワーク供給テーブルを塗装ブース９から外に出すことができる距離だけチェーンコンベア３が連続して移動し、その後は、チェーンコンベアの移動と停止を繰り返すこととしている。

そのため、本実施例の塗装システム１では、ワークの塗装中は、塗装ブース９内のワーク供給テーブル６の位置が固定しているために塗料噴射手段１２を移動する必要がないので、塗装ブース９は、塗装ブース９内で塗装を行う塗料噴射手段１２を収容可能なスペースのみを有していればよく、スプレーガン追従方式と比較して、スプレーガンの数を増やした場合でも、塗装ブースが大型化することがなく、空調エネルギーの増加を抑えることが可能である。

なお、前述したように、本実施例においては、連続送り用モータ１７を塗装待ちエリア１５内に配置し、タクト送り用モータ１８を搬送待ちエリア１６内に配置しているが、必ずしもその必要はなく、連続送り用モータ１７は、前記塗装待ちエリア１５内に未塗装のワークを連続して順次搬送可能な箇所に配置してあればよく、また、タクト送り用モータ１８は、前記塗装ブース９内で塗装が完了した複数個のワークをまとめて前記搬送待ちエリア１６内に搬送可能な箇所に配置してあればよい。

次に、図において１９ａは第１テンション手段である。即ち、本実施例において前記塗装待ちエリア１５には第１テンション手段１９ａを配置しており、この第１テンション手段１９ａによって、塗装待ちエリア１５内においてチェーンコンベア３のチェーンを常に緊張させてチェーンの弛みを防止し、塗装ブース９内においてワークの塗装が行われている間は、塗装ブース９内にチェーンが移動しないようにしている。

即ち、本実施例の塗装システム１では、塗装ブース９内でワークの塗装を行っている間は塗装ブース９内ではチェーンコンベア３を停止しているが、その一方、連続送り用モータ１７によって、常にチェーンコンベア３を駆動しているために、何らの手当てもしない場合には、チェーンコンベア３によって、未塗装のワークが装着されたワーク供給テーブル６が塗装ブース９内に順次搬送されてきてしまい、それによって、塗装ブース９内に収容可能数を超えたワーク供給テーブル６が搬送されてしまいワークの塗装に支障が生じてしまうとともに、塗装ブース９内において、チェーンコンベア３に弛みが発生してしまう。

そこで、本実施例の塗装システム１では、コンベア３の移動方向に見た前記塗装ブース９の手前側に塗装待ちエリア１５を配置して、塗装ブース９内においてワークの塗装が行われている間は、塗装ブース７内にワークが搬送されないようにしている。

即ち、本実施例においては、チェーンコンベア３のチェーンが係止しているスプロケットを前記第１テンション手段１９ａとし、このスプロケット１９ａを、駆動手段としてのエアシリンダー２０によって、常に、一定方向へ、より詳しくは矢印に示す方向（「延伸方向」という。）へ所定の力によって引いており、これにより、スプロケット１９ａを、延伸方向への移動及び元の位置への復元を自在としている。

そのため、連続送り用モータ１７の駆動によって塗装待ちエリア１５まで移動してきたチェーンは、塗装ブース９の手前において、エアシリンダー２０の張力によって延伸方向へ引かれているスプロケット１９ａとともに延伸方向へ伸びていき、それによって、チェーンコンベア３のチェーンの緊張が維持されて弛みの発生を防止可能としている。

この作用を図２〜図４を参照して説明すると、図３では、塗装待ちエリア１５内に３個のワーク供給テーブル６が待機しており、塗装待ちエリア１５内に位置するチェーンが短いために、スプロケット１９ａは、延伸方向へ移動することができずに、エアシリンダー２０による延伸方向への張力に対抗して下方に位置している。

一方、この後、コンベアのチェーンが塗装待ちエリア１５内に移動してくると、図２、図４に示すように、エアシリンダー２０によって延伸方向へ引かれているスプロケット１９ａは、塗装ブース９内ではチェーンコンベアを停止しているために塗装待ちエリア１５内に位置するチェーンが徐々に長くなるに従って、チェーンが長くなった分だけ、エアシリンダー２０の力によって延伸方向へ移動していく。

そうすると、このスプロケット１９ａに係止しているチェーンもまた延伸方向へ伸びていき、これによって、塗装待ちエリア１５内において、チェーンコンベア３のチェーンの緊張が維持されて弛みの発生を防止することができ、未塗装のワークが装着されたワーク供給テーブル６が塗装ブース９内に搬送されてしまうことを防止することができる。

従って、本実施例の塗装システム１では、塗装ブース９内でチェーンが停止している場合に、連続送り用モータ１７の駆動によってチェーンが塗装待ちエリア１５内に移動してきたときに、エアシリンダー２０の張力によってスプロケット１９ａが延伸方向に引かれるため、このスプロケット１９ａに係止されているチェーンも延伸方向に引かれ、これにより、コンベアチェーンの弛みを吸収しつつ、チェーンコンベアにより搬送されてくる未塗装のワークを塗装待ちエリア１５に待機させることができる。

また、前記第１テンション手段としてのスプロケット１９ａは、延伸方向への移動及び元の位置への復元を自在としているために、タクト送り用モータ１２の駆動によって、塗装待ちエリア１５内のワーク供給テーブルが所定数だけ塗装ブース９内に搬送されていき、塗装待ちエリア１５内のチェーンが短くなると、チェーンに引かれながら反延伸方向へ移動していき、これによりスムーズな搬送を可能にしている。

次に、図において１９ｂは第２テンション手段である。即ち、本実施例において前記搬送待ちエリア１６に第２テンション手段１９ｂを配置し、この第２テンション手段１９ｂによって、搬送待ちエリア１６内においてチェーンコンベア３のチェーンを常に緊張させてチェーンの弛みを防止し、タクト送り用モータ１８の駆動によってチェーンを移動して塗装ブース９内の塗装済みのワークを塗装ブース９の外に移動した際に、前記チェーンの移動方向に見た塗装ブース９の前方側においてチェーンが弛んでしまうことを防止して、塗装済みのワークを搬送のために待機させることとしている。

即ち、本実施例の塗装システム１では、塗装ブース９内におけるワークの塗装が終了した後に、タクト送り用モータ１８の駆動によって、塗装ブース９内のワーク供給テーブルを塗装ブース９の外に出すことが可能な距離だけチェーンコンベア３を連続して移動し、未塗装のワークを装着した８個のワーク供給テーブル６を塗装ブース９内に搬送するとともに、塗装の終了したワークを装着した８個のワーク供給テーブル６を塗装ブース９内から塗装ブース９の外に移動することとしているが、塗装ブース９の前方側においては、次の塗装エリアにおける連続送り用モータ１７によってチェーンが移動しており、連続送り用モータ１７は、８個のワーク供給テーブルを一度にまとめて移動させるためのタクト送り用モータ１８の駆動速度よりも遅い速度で駆動するため、何らの手当てもしない場合には、タクト送り用モータ１２の前方側においては、チェーンに弛みが発生してしまう。

そこで、本実施例の塗装システム１では、前記チェーンコンベア３の移動方向に見た前記タクト送り用モータ１８の前方側に搬送待ちエリア１６を配設しており、タクト送り用モータ１８の駆動によって塗装ブース９内から同時に塗装ブース９の外側に移動された８個のワーク供給テーブルを、搬送待ちエリア１６に待機させることとしている。

即ち、本実施例においては、チェーンコンベア３のチェーンが係止しているスプロケットを前記第２テンション手段１９ｂとし、このスプロケット１９ｂを、駆動手段としてのエアシリンダー２０によって、常に、一定方向（「延伸方向」）へ所定の力によって引いており、これにより、スプロケット１９ｂを、延伸方向への移動及び元の位置への復元を自在としている。

そのため、タクト送り用モータ１８の駆動によって塗装ブース９の外側に移動してきたワーク供給テーブル８個分を固定する距離のチェーンは、タクト送り用モータ１８の前方において、エアシリンダー２０の張力によって延伸方向へ引かれているスプロケット１９ｂとともに延伸方向へ伸びていき、それによって、チェーンコンベア３のチェーンの緊張を維持して弛みの発生を防止可能としている。この作用は前述の塗装待ちエリア１５の場合と同様である。

従って、本実施例の塗装システム１では、塗装ブース９内におけるワークの塗装が終了し、タクト送り用モータ１８の駆動によって、塗装ブース９内の８個のワーク供給テーブルが塗装ブース９の外側に移動してきたときに、エアシリンダー２０の張力によってスプロケット１９ｂが延伸方向に引かれ、このスプロケット１９ｂに係止されているチェーンも延伸方向に引かれるために、コンベアの弛みを吸収しつつ、コンベアにより搬送されてくる塗装済みのワークを、搬送待ちエリア１６に待機させることができる。この、タクト送り用モータ１２の駆動によって８個のワーク供給テーブルが搬送待ちエリア１６内に移動してきた直後の状態が図３の状態である。

また、前記第２テンション手段としてのスプロケット１９ｂは、延伸方向への移動及び元の位置への復元を自在としているために、搬送待ちエリア１６よりも前方に位置する塗装エリアにおける連続送り用モータ１７の駆動によって、搬送待ちエリア１６内のワーク供給テーブルが搬送待ちエリア１６の外へ搬送されていき搬送待ちエリア１６内のチェーンが短くなるに従って、短くなっていくチェーンに引かれながら反延伸方向へ移動していき、これによりスムーズな搬送を可能にしている。連続送り用モータ１７の駆動によって搬送待ちエリア１６内のワーク供給テーブル６が順次搬送待ちエリア１６の外へ搬送されていった状態が図２、図４の状態である。

次に、図において２１ａは第１検出手段、２１ｂは第２検出手段である。即ち、本実施例においては、前記塗装待ちエリア１５及び搬送待ちエリア１６内のそれぞれにおいて、スプロケット１９ａ、１９ｂの絶対位置を検出するための検出手段１９ａ、１９ｂを具備している。

即ち、前述したように、塗装システムにおいてワークの塗装を行っている場合において、何らかの原因でコンベアのチェーンの脱落が発生してラインが止まってしまった場合には、塗装待ちエリア及び搬送待ちエリアにおいてチェーンの弛みが生じることがある。そして、かかる場合には、チェーンの弛みをなおすためにテンション手段としてのスプロケットの位置を補正する必要があるが、塗装ブース、塗装待ちエリア、及び搬送待ちエリアが複数個存在する大きな塗装ラインの場合には、一つのスプロケットの位置を補正しただけではコンベア全体の弛み等を治すことはできず、すべてのスプロケットの位置を順番に補正していく必要がある。

しかしながら、従来からこのテンション手段の位置の補正は、作業者が各テンション手段の位置を目視で確認しながら行っている一方、大きな塗装システムの場合には、各塗装エリアは部屋に仕切られていることが一般的であり、各テンションの位置を容易に知ることができない。そのために、従来の塗装システムにおいては、ラインが止まってしまった場合には、ラインの復旧が容易ではなく、時間がかかっていた。

そこで、本実施例の塗装システムでは、前記塗装待ちエリア１５及び搬送待ちエリア１６内のそれぞれにおいて、スプロケット１９ａ、１９ｂの絶対位置を検出するための検出手段１９ａ、１９ｂを具備し、これにより、各スプロケット１９ａ、１９ｂの位置を把握可能とすることで、ラインが止まってしまったときの復旧作業を容易にしている。

即ち、本実施例の塗装システムにおいては、システム全体の作動を制御する制御部を備えており、この制御部には前記第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂが接続されるとともに、前記連続送り用モータ１７及びタクト送り用モータ１８の駆動を制御部で制御可能としている。そして、何らかの原因でコンベアのチェーンの脱落等が発生してラインが止まってしまった場合には、前記第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂからの信号によって、制御部によってスプロケット１９ａ、１９ｂの位置を検出しながら、前記連続送り用モータ１７あるいはタクト送り用モータ１８を駆動させ、それにより、各スプロケット１９ａ、１９ｂの位置を補正していくこととしている。

なお、本実施例において前記第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂはリニアエンコーダを用いており、このリニアエンコーダを前記エアシリンダー２０に連結し、これにより、各スプロケットの絶対位置を検出することとしているが、本発明の塗装システムでは、検出手段として必ずしもリニアエンコーダを用いる必要はなく、スプロケットの位置を検出可能な手段であればいずれを用いても良い。

次に、このように構成される本実施例の塗装システム１を用いた本発明の塗装方法の実施例について説明すると、前述の塗装システム１を用いてワークの塗装を行う場合には、各連続送り用モータ１７を駆動してコンベアチェーンを移動していくとともに、ロードエリア４において、コンベアチェーンの移動とともに搬送されてくる、ワークを装着していない空のワーク供給テーブルに、未塗装のワークを固定していく。また、各塗装エリア７における第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂによって、各塗装待ちエリア１５、搬送待ちエリア１６におけるスプロケット１９ａ、１９ｂの位置を検出するとともにこの検出を継続する。

そして、未塗装のワークが固定された最初のワーク供給テーブル６が塗装待ちエリア１５に搬送されてくるまでは、タクト送り用モータ１８もまた連続送り用モータ１７と同スピードで連続駆動し、すべてのコンベアチェーンが均等に移動するようにしておく。

そして、未塗装のワークが固定された最初のワーク供給テーブル６が塗装待ちエリア１５まで搬送されてきた時点で、タクト送り用モータ１８の駆動を停止して、塗装待ちエリア１５まで搬送されてきてワーク供給テーブル６を順次、塗装待ちエリア１５に待機させておく。そのため、コンベアの駆動する際には、搬送待ちエリア１６内においては、８個以上のワーク供給テーブルが待機する状態にしておき、タクト送り用モータ１８の駆動を停止したときに、チェーンの連続移動に支障が生じないようにしておくとよい（図３の状態）。

そして、塗装待ちエリア１５のワーク供給テーブル６が増えていくとともに搬送エリア１６内のワーク供給テーブルが減っていき（図２の状態）、塗装待ちエリア１５に８個以上のワーク供給テーブル６が待機された後に（図４の状態）、連続送り用モータ１７の駆動を継続して塗装待ちエリア１５内に未塗装のワークを搬送しながら、タクト送り用モータ１８を駆動して、塗装待ちエリア１５内に待機しているワーク供給テーブルの中の８個を、同時に、塗装ブース９内に搬送し、８個のワーク供給テーブル６の塗装ブース９内への搬送が終了した時点で再び、タクト送り用モータ１８の駆動を停止する。

なお、タクト送り用モータ１８を駆動するときに塗装待ちエリア１５に待機しているワーク供給テーブル６の数は限定されず、タクト送り用モータ１８を駆動して、塗装ブース９内で塗装可能な数のワーク供給テーブルを同時に塗装ブース内へ搬送可能な数であればよい。従って、タクト送り用モータ１８を駆動する際には、塗装待ちエリア１５には、塗装ブース９内で塗装可能な数のワーク供給テーブルが待機されてあればよい。

また、塗装待ちエリア１５内のワークを塗装ブース９内に移動する際のタクト送り用モータ１８の回転速度は、連続送り用モータ１７の回転速度よりも早くし、連続送り用モータ１７の駆動により、ワーク供給テーブルが１乃至２つ程度前のワーク供給テーブルの位置まで移動する時間前後で、塗装ブース９内に移動しなければならない数のワーク供給テーブルを同時に塗装ブース９内に移動可能な速度にすると良い。

次に、未塗装のワークを装着した８個のワーク供給テーブルを塗装ブース９内に搬送した後に、塗装ブース９内に搬送したワーク供給テーブル６に装着したワークへ向けて、スプレーガン１４から塗料を噴射してワークの塗装を行い、このワークの塗装を行っている間は、前記タクト送り用モータ１８を停止し、前記塗装ブース９内においてはコンベアチェーンを移動しない。

一方、塗装待ちエリア１５においては、前述したような機構で、前記第１テンション手段としてのスプロケット１９ａによってコンベアチェーンの弛みを吸収しつつ、チェーンコンベアにより搬送されてくるワーク供給テーブル６を塗装待ちエリア１５に待機させて、これにより、未塗装のワークを前記塗装待ちエリア１５に待機させる。

そして、塗装ブース９内におけるワークの塗装が終了した後に、タクト送り用モータ１８を駆動して、塗装ブース９内の塗装済みのワークを装着した８個のワーク供給テーブル６を塗装ブース９外へ移動可能な距離だけコンベアチェーンを移動して、前記第２テンション手段としてのスプロケット１９ｂによってコンベアチェーンの弛みを吸収しつつ、塗装済みのワークを装着したワーク供給テーブル６を塗装ブース９から搬送待ちエリア１６に移動する。

また、それとともに、タクト送り用モータ１８の前記駆動によって、前記塗装待ちエリア１５で待機させていた８個のワーク供給テーブル６を塗装ブース９内に搬送して、搬送が完了した後は、塗装ブース９内においては、コンベアを搬送することなく、新たに搬送したワーク供給テーブルに装着した未塗装のワークへ向けてスプレーガン１４から塗料を噴射してワークの塗装を行う。塗装済のワークを搬送待ちエリア１６に移動する直前の状態が図４に示す状態で、移動した直後の状態が図３に示す状態である。

一方、前記搬送待ちエリア１６に移動したワーク供給テーブルは、連続送り用モータ１７の駆動に伴うチェーンの移動に従って、順次、乾燥エリア８まで搬送され、その後は、次の塗装エリア７又は搬出エリア５まで搬送される。

そして以後は、塗装ブース９内におけるワークの塗装が終了するごとのタクト送り用モータ１８の駆動を繰り返して、コンベアチェーンの緊張を維持して弛みの発生を防止しつつ、塗装ブース９内において、チェーンを移動することなく８個のワーク供給テーブルに装着したワークの塗装を行い、それとともに、連続送り用モータ１７の駆動によって、未塗装のワークを装着したワーク供給テーブルの塗装待ちエリア１５への搬送、搬送待ちエリア１６に待機させている塗装済みのワークを装着したワーク供給テーブルのアンロードエリア５までの搬送を繰り返す。

一方、このようなワークの塗装において、何らかの原因でコンベアチェーンの脱落等によってラインが停止した場合には、コンベアチェーンの脱落を復元するとともに、前記第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂからの信号によって各スプロケット１９ａ、１９ｂの絶対位置を検出しながら、前記連続送り用モータ１７又はタクト送り用モータ１８を駆動させることで、各スプロケット１９ａ、１９ｂの位置を本来のあるべき位置に補正して、それにより、ラインの復旧を行う。

このように、本実施例の塗装システムでは、塗装待ちエリア１５のそれぞれと搬送待ちエリア１５のそれぞれに、テンション手段としてのスプロケットの位置を検出するための検出手段を具備しているために、コンベアのチェーンの脱落等によってラインが停止した際には、各スプロケットの位置を容易に把握することができるので、ラインの復旧を早急に行うことが可能である。そしてこのとき、本実施例の塗装システムにおいては、システム全体の作動を制御する制御部に前記第１検出手段２１ａ、第２検出手段２１ｂを接続するとともに、前記連続送り用モータ１７及びタクト送り用モータ１８の駆動を制御部で制御可能とし、制御部によってスプロケット１９ａ、１９ｂの位置を検出しながら、連続送り用モータ１７あるいはタクト送り用モータ１８を駆動させて各スプロケット１９ａ、１９ｂの位置を補正することを可能にしているために、容易にラインの復旧を行うことができる。

なお、前述の説明では、スプレーガンの数を８個に設定し、塗装ブース内において８個のワーク供給テーブルに装着したワークを同時に塗装したが、本発明においては、スプレーガンの数は特に限定されず、９個以上でもよく、あるいは、８個未満にしても良い。

また、前述の説明では、第１、第２テンション手段としてスプロケットを用いて、このスプロケットをエアシリンダーで一定方向へ引くことでコンベアチェーンの緊張を維持して弛みを防止したが、本発明では必ずしもこの方法には限定されず、コンベアチェーンの緊張を維持して弛みを防止可能な方法であればいずれを採用してもよい。

更に前述の説明では、第１、第２の検出手段としてリニアエンコーダを用いた場合を説明したが、スプロケットの位置の検出手段はリニアエンコーダには限定されず、その他の手段を用いても良い。

本発明の塗装システム及びそれを用いた塗装方法では、塗装ブースを複数個備えた大型の塗装システムにおいて、ラインが停止した際の復旧を容易にしているために、塗装ブースを複数備えて大量のワークを塗装可能とした塗装システムの全般に適用可能である。

１ 塗装システム
２ 搬送ライン
３ チェーンコンベア
４ ロードエリア
５ アンロードエリア
６ ワーク供給テーブル
６０１ 主軸
６０２ テーブル本体
６０３ 内側本体
６０４ 外側本体
６０５ 連結部
６０６ 取付治具
７ 塗装エリア
８ 乾燥エリア
９ 塗装ブース
１０ 支持用レール
１１ ロボットアーム
１２ 塗料噴射手段
１３ 支持アーム
１４ スプレーガン
１５ 塗装待ちエリア
１６ 搬送待ちエリア
１７ 連続送り用モータ
１８ タクト送り用モータ
１９ａ 第１テンション手段（スプロケット）
１９ｂ 第２テンション手段（スプロケット）
２０ エアシリンダー
２１ａ 第１検出手段（リニアエンコーダ）
２１ｂ 第２検出手段（リニアエンコーダ）

Claims (8)

1. ワークを搬送するためのコンベア（３）備えた搬送ライン（２）と、
   塗装ブース（９）と、コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装ブース（９）の手前側に配置した塗装待ちエリア（１５）と、コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装ブース（９）の前方側に配置した搬送待ちエリア（１６）と、をそれぞれに具備して前記搬送ライン（２）の途上に配設された複数の塗装エリア（７）と、
   前記コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装エリア（７）のそれぞれの前方側に備えた乾燥エリア（８）と、
   前記塗装待ちエリア（１５）内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータ（１７）と、
   前記塗装ブース（９）内で塗装が完了した複数個のワークを、まとめて前記搬送待ちエリア（１６）内に搬送するためのタクト送り用モータ（１８）と、を具備し、
   前記塗装ブース（９）はそれぞれ、複数個のワークを収容可能であるとともに、収容している複数のワークに向けて塗料を噴射するための塗料噴射手段（１２）を具備し
   前記塗装待ちエリア（１５）はそれぞれ、前記コンベア（３）の弛みを吸収するための第１テンション手段（１９ａ）と、該第１テンション手段（１９ａ）の位置を検出するための第１検出手段（２１ａ）とを具備し、
   前記搬送待ちエリア（１６）はそれぞれ、前記コンベア（３）の弛みを吸収するための第２テンション手段（１９ｂ）と、該第２テンション手段（１９ｂ）の位置を検出するための第２検出手段（２１ｂ）とを具備し、
   前記第１検出手段（２１ａ）及び第２検出手段（２１ｂ）によって、第１テンション手段（１９ａ）及び第２テンション手段（１９ｂ）の位置を検出しながら、
   塗装ブース（９）内においてワークの塗装を行っている間は、前記タクト送り用モータ（１８）を停止することで前記塗装ブース（９）内においてはコンベア（３）を移動させず、前記第１テンション手段（１９ａ）によってコンベアの弛みを吸収しつつ、コンベア（３）により搬送されてくる未塗装のワークを前記塗装待ちエリア（１５）に待機させ、
   塗装ブース（９）内におけるワークの塗装が終了した後は、タクト送り用モータ（１８）を駆動して塗装ブース（９）内の塗装済みのワークを塗装ブース（９）外へ移動可能な距離だけコンベア（３）を移動することで、前記第２テンション手段（１９ｂ）によってコンベア（３）の弛みを吸収しつつ、塗装済みのワークを塗装ブース（９）から搬送待ちエリア（１６）に移動するとともに、前記塗装待ちエリア（１５）で待機させていたワークを塗装ブース（９）内に搬送して、
   新たに塗装ブース（９）内に搬送したワークを塗装ブース（９）内で塗装するとともに、前記搬送待ちエリア（１６）内のワークを順次搬送待ちエリア（１６）の外部へ搬送し、以後はこれを繰り返すことを可能にしたことを特徴とした塗装システム。
2. 前記コンベア（３）がチェーンコンベアであることを特徴とした請求項１に記載の塗装システム。
3. 前記第１テンション手段及び第２テンション手段が、チェーンを搬送するためのスプロケット（１９ａ、１９ｂ）であるとともに、該スプロケット（１９ａ、１９ｂ）をエアシリンダー（２０）によって所定の力で一方向へ引っ張ることを特徴とした請求項２に記載の塗装システム。
4. 前記第１検出手段（２１ａ）及び第２検出手段（２１ｂ）がリニアエンコーダであることを特徴とした請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装システム。
5. ワークを搬送するためのコンベア（３）備えた搬送ライン（２）と、
   塗装ブース（９）と、コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装ブース（９）の手前側に配置した塗装待ちエリア（１５）と、コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装ブース（９）の前方側に配置した搬送待ちエリア（１６）と、をそれぞれに具備して前記搬送ライン（２）の途上に配設された複数の塗装エリア（７）と、
   前記コンベア（３）の移動方向に見た前記塗装エリア（７）のそれぞれの前方側に備えた乾燥エリア（８）と、
   前記塗装待ちエリア（１５）内に未塗装のワークを連続して順次搬送するための連続送り用モータ（１７）と、
   前記塗装ブース（９）内で塗装が完了した複数個のワークを、まとめて前記搬送待ちエリア（１６）内に搬送するためのタクト送り用モータ（１８）と、を具備し、
   前記塗装ブース（９）はそれぞれ、複数個のワークを収容可能であるとともに、収容している複数のワークに向けて塗料を噴射するための塗料噴射手段（１２）を具備し
   前記塗装待ちエリア（１５）はそれぞれ、前記コンベア（３）の弛みを吸収するための第１テンション手段（１９ａ）と、該第１テンション手段（１９ａ）の位置を検出するための第１検出手段（２１ａ）とを具備し、
   前記搬送待ちエリア（１６）はそれぞれ、前記コンベア（３）の弛みを吸収するための第２テンション手段（１９ｂ）と、該第２テンション手段（１９ｂ）の位置を検出するための第２検出手段（２１ｂ）とを具備した塗装システムを用いた塗装方法であって、
   前記第１検出手段（２１ａ）及び第２検出手段（２１ｂ）によって、第１テンション手段（１９ａ）及び第２テンション手段（１９ｂ）の位置を検出しながら、
   塗装ブース（９）内においてワークの塗装を行っている間は、前記タクト送り用モータ（１８）を停止することで前記塗装ブース（９）内においてはコンベア（３）を移動させず、前記第１テンション手段（１９ａ）によってコンベアの弛みを吸収しつつ、コンベア（３）により搬送されてくる未塗装のワークを前記塗装待ちエリア（１５）に待機させ、
   塗装ブース（９）内におけるワークの塗装が終了した後は、タクト送り用モータ（１８）を駆動して塗装ブース（９）内の塗装済みのワークを塗装ブース（９）外へ移動可能な距離だけコンベア（３）を移動することで、前記第２テンション手段（１９ｂ）によってコンベア（３）の弛みを吸収しつつ、塗装済みのワークを塗装ブース（９）から搬送待ちエリア（１６）に移動するとともに、前記塗装待ちエリア（１５）で待機させていたワークを塗装ブース（９）内に搬送して、
   新たに塗装ブース（９）内に搬送したワークを塗装ブース（９）内で塗装するとともに、前記搬送待ちエリア（１６）内のワークを順次搬送待ちエリア（１６）の外部へ搬送し、以後はこれを繰り返すことを可能にしたことを特徴とした塗装方法。
6. 前記コンベア（３）としてチェーンコンベアを用いたことを特徴とした請求項５に記載の塗装方法。
7. 前記第１テンション手段及び第２テンション手段として、チェーンを搬送するためのスプロケット（１９ａ、１９ｂ）を用いるとともに、該スプロケット（１９ａ、１９ｂ）をエアシリンダー（２０）によって所定の力で一方向へ引っ張ることを特徴とした請求項６に記載の塗装方法。
8. 前記第１検出手段（２１ａ）及び第２検出手段（２１ｂ）がリニアエンコーダであることを特徴とした請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の塗装方法。

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