JP6548752B2

JP6548752B2 - 塗装装置

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Publication number: JP6548752B2
Application number: JP2017566955A
Authority: JP
Inventors: 博文美馬; 正明庄司; 耕治池田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2037-02-07
Also published as: JPWO2017138531A1; WO2017138531A1; CN108602077B; US10576482B2; CN108602077A; US20190039080A1

Description

本発明は、回転霧化式の塗装装置に関する。

従来、車体等の対象物に塗料等の塗布材料を塗装する場合、例えば、回転霧化式の塗装装置が使用されている。ここで、回転霧化式の塗装装置は、圧縮エアを利用するエアモータを有するが、エアモータで使用された圧縮エアが大気圧に開放された状態で装置内部を通って排気されることで、周囲の熱が奪われて装置温度が低下する場合があった。これにより、装置の外面に結露が生じる場合があった。

これに対し、排出エア通路の外側に高温の断熱エア通路を配置することで、装置の外面に結露が生じることを抑制する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４７０５１００号公報

しかし、特許文献１に開示された塗装装置では、断熱エア通路や断熱エアを送気する駆動機構等が更に必要になり、運用やメンテナンスの負担が増加する場合があった。また、特許文献１に開示された塗装装置では、回転霧化頭部とロボットアームとを連結する部分であって最も結露が生じやすいジョイントリングにおける結露発生抑制について対策がなされていなかった。

本発明は、回転霧化頭部とロボットアームとを連結するジョイントリングにおける結露の発生を抑制可能な塗装装置を提供することを目的とする。

本発明は、ロボットアーム（例えば、後述のロボットアーム３）に連結される回転霧化式の塗装装置（例えば、後述の塗装装置１）であって、回転霧化頭（例えば、後述の回転霧化頭１２）と、圧縮エアにより駆動されるエアモータ（例えば、後述のエアモータ１１）と、前記エアモータからの排気エアを排気する第１排気路（例えば、後述の第１排気路１５）と、を有する回転霧化頭部（例えば、後述のヘッド部１０）と、前記回転霧化頭部と前記ロボットアームとを連結するジョイントリング（例えば、後述のジョイントリング２０）と、を備え、前記ジョイントリングは、本体部（例えば、後述のジョイントリング本体２１）と、前記本体部を収容するカバー部材（例えば、後述のカバー部材２２）と、前記本体部と前記カバー部材との間に配置され、前記本体部を覆うように配置されるとともに、前記カバー部材と所定距離だけ離間して配置される断熱部材（例えば、後述の断熱部材２３）と、前記本体部に形成され、前記第１排気路に連続して形成される第１吸気口（例えば、後述の第１吸気口２１１）と、所定位置に形成され排気を開放する第１排出口（例えば、後述の第１排出口２１２）とを連通させる第２排気路（例えば、後述の第２排気路２１０）と、前記本体部に形成され、前記第１排出口から離間して形成される第２吸気口（例えば、後述の第２吸気口２２１）と、前記ロボットアームに連続して形成され前記ロボットアーム側に排気エアを排出する第２排出口（例えば、後述の第２排出口２２２）とを連通させる第３排気路（例えば、後述の第３排気路２２０）と、前記第１排出口と前記第２吸気口とを連通させ、前記本体部と前記断熱部材との間に形成されている第１チャンバー部（例えば、後述の第１チャンバー部２３０）と、前記カバー部材と前記断熱部材との間に形成されている第２チャンバー部（例えば、後述の第２チャンバー部２４０）と、を有する塗装装置に関する。

本発明に係る塗装装置のジョイントリングは、本体部とカバー部材との間に配置され、本体部を覆うように配置されるとともに、カバー部材と所定距離だけ離間して配置される断熱部材を有する。そして、本発明に係る塗装装置のジョイントリングは、第１排出口と第２吸気口とを連通させ、本体部と断熱部材との間に形成されている第１チャンバー部と、カバー部材と断熱部材との間に形成されている第２チャンバー部と、を備える。
これにより、第１チャンバー部とカバー部材との間には、断熱部材が配置されるとともに、断熱部材とカバー部材との間に形成される第２チャンバー部が配置されるため、第１チャンバー部内の温度が低下しても、その影響がカバー部材に影響することを抑制できる。従って、本発明に係る塗装装置のジョイントリングによれば、カバー部材の温度低下を抑制できるため、カバー部材の外面に結露が生じることを抑制できる。

好ましくは、本発明に係る塗装装置のジョイントリングは、第２チャンバー部をエアパージ可能なエア供給部（例えば、後述のエア供給部２５０）を更に備える。
これにより、本発明に係る塗装装置のジョイントリングは、例えば、常温以上のエアを第２チャンバー部内に送気して、内部に滞留しているエアを外部に押し出すことができる。そのため、本発明に係る塗装装置のジョイントリングによれば、第２チャンバー部内の温度低下をより抑制できる。従って本発明に係る塗装装置のジョイントリングによれば、カバー部材の温度低下をより抑制できるため、カバー部材の外面に結露が生じることをより確実に抑制できる。

本発明によれば、回転霧化頭部とロボットアームとを連結するジョイントリングにおける結露の発生を抑制可能な塗装装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る塗装装置がロボットアームに連結された状態を示す図である。本発明の一実施形態に係る塗装装置の側面図である。図２におけるＡ−Ａ断面図である。本発明の一実施形態に係る塗装装置を図３のＣ−Ｃ方向で切断したときの断面図である。図２におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の一実施形態に係る塗装装置を図５のＤ−Ｄ方向で切断したときの断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る塗装装置について説明する。
図１から図６により、本実施形態における塗装装置１の構成について説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る塗装装置がロボットアームに連結された状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る塗装装置の側面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、図３におけるＣ−Ｃ断面図である。図５は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図６は、図５におけるＤ−Ｄ断面図である。
なお、図４および図６では、後述する回転霧化頭１２およびシェーピングエアリング１６の記載を省略している。

図１に示すように、塗装装置１は、ロボットアーム３の先端に連結されている。塗装装置１は、例えば、自動車のボディ２を塗装する装置である。

図２に示すように、塗装装置１は、ヘッド部１０（回転霧化頭部）と、ジョイントリング２０と、を有する。
図２に示すように、ヘッド部１０は、先端部分が屈曲した略Ｌ字形状の部分である。ヘッド部１０は、ヘッド部１０の先端に連結部６０により着脱可能に取り付けられている。

図４および図６に示すように、ヘッド部１０は、エアモータ１１と、エアモータ１１により回転駆動される回転霧化頭１２と、エアモータ１１に圧縮エアを供給する圧縮エア供給路１４と、エアモータ１１からの排気エアＦ２を排出する第１排気路１５と、シェーピングエアリング１６と、を備える。

エアモータ１１は、ヘッド部１０の内部に配置される。エアモータ１１は、回転霧化頭１２を回転駆動させる。エアモータ１１は、エアモータ本体１１１と、エアモータ排気室１１２と、を備える。

エアモータ本体１１１は、圧縮エア供給路１４により供給される圧縮エアにより回転駆動される。エアモータ本体１１１は、その先端側に回転軸１１０を備えており、この回転軸１１０が回転霧化頭１２に直接または間接的に回転駆動力を伝達可能に連結される。

エアモータ排気室１１２は、エアモータ本体１１１の回転駆動に利用された圧縮エアが減圧された排気エアＦ２がエアモータ本体１１１から排出される空間部分である。エアモータ排気室１１２は、温度が低下した状態の排気エアＦ２を所定量だけ貯蔵する。エアモータ排気室１１２に排気された排気エアＦ２は、第１排気路１５に排気される。

回転霧化頭１２は、ヘッド部１０の先端に配置される。回転霧化頭１２は、先端側に向かうに従って内径が大きくなる略円錐形状である。回転霧化頭１２は、エアモータ１１により回転駆動される。回転霧化頭１２は、回転軸１１０を中心に回転可能に配置される。この回転霧化頭１２は、図示しない高電圧印加装置により高電圧が印加された状態で回転することで、塗料を帯電させて噴出し、霧化する。

圧縮エア供給路１４は、エアモータ１１に圧縮エアを供給する供給路である。圧縮エア供給路１４は、圧縮エア供給部（不図示）により供給された圧縮エアをエアモータ１１に供給する。

第１排気路１５は、エアモータ１１からの排気エアＦ２を排出する排気路であり、エアモータ排気室１１２からの排気エアＦ２を排出する。第１排気路１５は、後述する第２排気路２１０に連通して形成され、ジョイントリング２０側に排気エアＦ２を送気する排気路である。

シェーピングエアリング１６は、回転霧化頭１２を囲繞するようにヘッド部１０の先端に配置される。シェーピングエアリング１６は、回転霧化頭１２を囲繞するように複数形成された図示しないシェーピングエア噴出口を有し、これらシェーピングエア噴出口から噴出されるシェーピングエアにより、回転霧化頭１２から噴出されて霧化した塗料の塗装パターンが規制される。

図２に示すように、ジョイントリング２０は、ロボットアーム３とヘッド部１０との間に配置される。ジョイントリング２０は、ロボットアーム３とヘッド部１０とを連結する。ジョイントリング２０は、ロボットアーム３の先端に取り付けられる。ジョイントリング２０は、本実施形態において、円柱状である。

図２から図６に示すように、ジョイントリング２０は、ジョイントリング本体２１（本体部）と、カバー部材２２と、断熱部材２３と、第１チャンバー部２３０と、第２チャンバー部２４０と、エア供給部２５０と、を備える。

ジョイントリング本体２１は、カバー部材２２および断熱部材２３の内側に配置される。ジョイントリング本体２１には、各種経路を構成する複数のチューブが接続される（不図示）。また、ジョイントリング本体２１は、第２排気路２１０と、第３排気路２２０と、を有する。

第２排気路２１０は、ジョイントリング本体２１に形成される。第２排気路２１０は、ヘッド部１０に形成される第１排気路１５に連通して形成される。第２排気路２１０は、第１排気路１５に連続して形成される第１吸気口２１１と、所定位置に形成され排気エアＦ２（排気エア）を開放する第１排出口２１２とを連通する排気路である。

第２排気路２１０には、第１排気路１５からの排気エアＦ２が送気される。第２排気路２１０には、圧縮エアＦ１の温度よりも低い温度である排気エアＦ２が送気される。第２排気路２１０に送気された排気エアＦ２は、後述する第１チャンバー部２３０に大気開放される。

第３排気路２２０は、ジョイントリング本体２１に形成される。第３排気路２２０は、後述する第１チャンバー部２３０に連通して形成される。第３排気路２２０は、第１チャンバー部２３０に連続して形成される第２吸気口２２１と、ロボットアーム３に連続して形成されロボットアーム３側に排気エアＦ２を排出する第２排出口２２２と、を連通する排気路である。第２吸気口２２１は、第１排出口２１２から離間して形成される。

第３排気路２２０には、第１チャンバー部２３０からの排気エアＦ２が送気される。第３排気路２２０には、圧縮エアＦ１の温度よりも低い温度である排気エアＦ２が送気される。第３排気路２２０に送気された排気エアＦ２は、ロボットアーム３側に送気される。

カバー部材２２は、ジョイントリング本体２１を収容する部材である。カバー部材２２は、円筒形状の部材である。本実施形態において、カバー部材２２は、ジョイントリング本体２１および断熱部材２３の外側を覆うように配置される。カバー部材２２は、断熱部材２３の外面から所定距離だけ外側に配置される。カバー部材２２は、断熱部材２３とともに後述する第２チャンバー部２４０を形成する。

断熱部材２３は、ジョイントリング本体２１とカバー部材２２との間に配置される断熱性の部材である。断熱部材２３は、ジョイントリング本体２１を覆うように配置されるとともに、カバー部材２２と所定距離だけ離間して配置される。断熱部材２３は、円筒形状の部材であり、断面において、ジョイントリング本体２１を囲むように配置される（図３および図５参照）。また、断熱部材２３は、カバー部材２２の内側に配置される。断熱部材２３は、カバー部材２２から所定距離だけ離間した内側に配置される。

断熱部材２３は、ジョイントリング本体２１とともに第１チャンバー部２３０を形成する。また、断熱部材２３は、カバー部材２２とともに第２チャンバー部２４０を形成する。

第１チャンバー部２３０は、第１排出口２１２と第２吸気口２２１とを連通させる空間部である。第１チャンバー部２３０は、ジョイントリング本体２１と断熱部材２３との間に形成されている。第１チャンバー部２３０は、断熱部材２３により２４０に連通しないように構成されている。第１チャンバー部２３０は、第２排気路２１０からの排気エアＦ２が大気開放される空間部である。第１チャンバー部２３０は、排気エアＦ２よって、内部温度が低下される空間である。第１チャンバー部２３０に送気された排気エアＦ２は、第２吸気口２２１を介して、第３排気路２２０に送気される。

第２チャンバー部２４０は、カバー部材２２と断熱部材２３との間に形成されている空間である。第２チャンバー部２４０は、第１チャンバー部２３０における温度変化の影響がカバー部材２２に及ぶことを抑制する空間部である。第２チャンバー部２４０は、ジョイントリング本体２１や第１チャンバー部２３０の温度が低下した場合でも、断熱部材２３とともにカバー部材２２における温度の低下を抑制する。これにより、第２チャンバー部２４０は、カバー部材２２の外面に結露が生じることを抑制できる。

エア供給部２５０は、第２チャンバー部２４０をエアパージ可能に構成される。エア供給部２５０は、例えば、塗料を塗布するノズル等をエアパージするエア給気路を分岐することで形成できる。エア供給部２５０は、連続的または所定間隔ごとに第２チャンバー部２４０をエアパージする。エア供給部２５０は、第２チャンバー部２４０に常温以上のエアでエアパージすることが好ましい。ここで、常温とは、塗装装置が配置される雰囲気温度である。

これにより、第２チャンバー部２４０における温度低下が抑制される。第２チャンバー部２４０は、第２チャンバー部２４０の温度低下を抑制できるので、カバー部材２２の外面に結露が生じることをより好適に抑制できる。

続けて、塗装装置１における排気エアの流れについて説明する。
まず、図４に示すように、圧縮エアＦ１は、圧縮エア供給部（不図示）により、圧縮エア供給路１４を介してエアモータ１１に供給される。エアモータ１１に供給された圧縮エアＦ１は、エアモータ１１を回転駆動させるとともに、減圧されてエアモータ排気室１１２に送気される。

続けて、図６に示すように、エアモータ排気室１１２の排気エアＦ２は、第１排気路１５を通って、ジョイントリング本体２１に形成される第２排気路２１０に送気される。ここで、減圧により温度が低下した排気エアＦ２は、ジョイントリング本体２１の温度を低下させる。

続けて、図３、図５および図６に示すように、第２排気路２１０の排気エアＦ２は、第１チャンバー部２３０に大気開放される。ここで、減圧により温度が低下した排気エアＦ２は、第１チャンバー部２３０内の温度を低下させる。

しかし、第１チャンバー部２３０とカバー部材２２との間には、断熱部材２３が配置されるとともに、断熱部材２３とカバー部材２２との間に形成される第２チャンバー部２４０が配置されている。そのため、第１チャンバー部２３０内の温度が低下しても、その影響がカバー部材２２に影響することが抑制される。つまり、カバー部材２２の温度低下は抑制される。

更に、第２チャンバー部２４０には、エア供給部２５０により、エアパージがされる。図３、図５および図６に示すように、エア供給部２５０により供給されたエアＦ３は、第２チャンバー部２４０内に送気され、内部に滞留しているエアを図示しない貫通箇所等から外部に押し出す。これにより、第２チャンバー部２４０内の温度低下がより抑制される。これにより、カバー部材２２の温度低下はより好適に抑制される。

続けて、図６に示すように、第１チャンバー部２３０の排気エアＦ２は、第３排気路２２０を介して、ロボットアーム３側に排気される。これにより、排気エアＦ２は、ヘッド部１０からジョイントリング２０を介して、ロボットアーム３側に排気される。

上述の第１実施形態から第３実施形態によれば、以下のような効果が奏される。
本実施形態では、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、ジョイントリング本体２１とカバー部材２２との間に配置され、ジョイントリング本体２１を覆うように配置されるとともに、カバー部材２２と所定距離だけ離間して配置される断熱部材２３を有する。そして、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、第１排出口２１２と第２吸気口２２１とを連通させる第１チャンバー部２３０であって、ジョイントリング本体２１と断熱部材２３との間に形成されている第１チャンバー部２３０と、カバー部材２２と断熱部材２３との間に形成されている第２チャンバー部２４０と、を備える。

これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）において、第１チャンバー部２３０とカバー部材２２との間には、断熱部材２３が配置されるとともに、断熱部材２３とカバー部材２２との間に形成される第２チャンバー部２４０が配置されている。そのため、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、第１チャンバー部２３０内の温度が低下しても、その影響がカバー部材２２に影響することを抑制できる。塗装装置１（ジョイントリング２０）は、カバー部材２２の温度低下を抑制可能に構成される。これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、カバー部材２２の外面に結露が生じることを抑制できる。

塗装装置１（ジョイントリング２０）は、第２チャンバー部２４０をエアパージ可能なエア供給部２５０を更に備える。これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、例えば、常温以上のエアを第２チャンバー部２４０内に送気して、内部に滞留しているエアを外部に押し出すことができる。これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、第２チャンバー部２４０内の温度低下をより好適に抑制できる。これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、カバー部材２２の温度低下をより好適に抑制できる。これにより、塗装装置１（ジョイントリング２０）は、カバー部材２２の外面に結露が生じることをより好適に抑制できる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
本実施形態において、塗装装置は、第２チャンバー部により常温以上のエアでエアパージをしているが、これに限定されず、例えば、常温よりも低くても結露の発生しにくい温度のエアを供給してもよい。

また、本実施形態において、塗装装置は、第２チャンバー部をエアパージ可能なエア供給部を更に備えるが、これに限定されず、エアパージする機能を有しなくてもよい。この場合であっても、塗装装置は、結露が発生することを抑制できる。
また、上述の第１実施形態から第３実施形態を適宜組み合わせた実施形態も本発明に含まれる。

１塗装装置
１０ヘッド部
１１エアモータ
１２回転霧化頭
１５第１排気路
２０ジョイントリング
２１ジョイントリング本体
２２カバー部材
２３断熱部材
２１０第２排気路
２１１第１吸気口
２１２第１排気口
２２０第３排気路
２２１第２吸気口
２２２第２排気口
２３０第１チャンバー部
２４０第２チャンバー部
２５０エア供給部

Claims

ロボットアームに連結される回転霧化式の塗装装置であって、
回転霧化頭と、圧縮エアにより駆動されるエアモータと、前記エアモータからの排気エアを排気する第１排気路と、を有する回転霧化頭部と、
前記回転霧化頭部と前記ロボットアームとを連結するジョイントリングと、を備え、
前記ジョイントリングは、
本体部と、
前記本体部を収容するカバー部材と、
前記本体部と前記カバー部材との間に配置され、前記本体部を覆うように配置されるとともに、前記カバー部材と所定距離だけ離間して配置される断熱部材と、
前記本体部に形成され、前記第１排気路に連続して形成される第１吸気口と、所定位置に形成され排気を開放する第１排出口とを連通させる第２排気路と、
前記本体部に形成され、前記第１排出口から離間して形成される第２吸気口と、前記ロボットアームに連続して形成され前記ロボットアーム側に排気エアを排出する第２排出口とを連通させる第３排気路と、
前記第１排出口と前記第２吸気口とを連通させ、前記本体部と前記断熱部材との間に形成されている第１チャンバー部と、
前記カバー部材と前記断熱部材との間に形成されている第２チャンバー部と、を有する塗装装置。
前記第２チャンバー部をエアパージ可能なエア供給部を更に備える請求項１に記載の塗装装置。