JP6909721B2 - 塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は塗装方法に係り、より詳しくは、塗料の無駄を少なくするとともに、被塗装物の外側全面の塗装を可能にしたことを特徴とする塗装方法に関する。

従来から、被塗装物（以下「ワーク」と言う。）を大量に塗装する場合は、コンベア上にワークを等間隔に置いて、このワークをコンベア上で回転させながらコンベアにより移動させ、この移動していくワークに向け、複数箇所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。

しかしながらこの方法では、スプレーガンの位置が固定されているとともに、ワークを等間隔にコンベア上に配置しているため、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。

そのため、過去において本出願人は、このような従来の塗装装置の問題点を解決するために、ワークを固定させたワーク供給テーブルを回転させ、ワーク供給テーブルとともに回転するワークに向けて塗料を噴射する方法（以下「回転塗装」という。）を提案し、これにより塗料の無駄を少なくするという効果を得ることができた。

即ち、この回転塗装では、複数個のワークを装着可能な回転テーブルを具備しており、この回転テーブルは、軸に回転自在に連結されており、その外周部近傍において複数個のワークを装着可能としている。そして、ワークを装着した回転テーブルを回転させ、回転する回転テーブル上のワークに向けて、スプレーガンより、塗料を噴射し、それによりワークの塗装を行う方法としている。

そのため、この回転塗装の方法を採用することで、コンベア上に等間隔を置いてワークを載置し、このワークに向けて複数個のスプレーガンにより塗料を噴射する従来の塗装装置と比較すると、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

また、過去において本出願人は、複数個のワークを固定した複数個の回転テーブルを、任意の間隔を置いてコンベア上に回動自在に装着し、回転テーブルのそれぞれを回動させながらコンベアにより移動させ、回転テーブルの移動にスプレーガンを追従させながら、特定の回転テーブルに固定したワークに向けて塗料を噴射する方法を提案しており、これによっても、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

特開平１１−２９０７３３号公報 特開２００４−８２０６８号公報

ところで、ワークには、例えばドアミラー、スマートフォンの筐体等のように、表面と裏面が明確に区別されており、表面の塗装のみで良く、裏面の塗装を行う必要が無いもののほかに、ワインキャップ、口紅ケース等のような円筒形状のものがある。そして、このような円筒形状のワークでは、外側面と内側面を有して、外側面がすべて表面であり、外側面の全面に均等な塗膜を形成して塗装する必要があるが、前述の回転塗装の方法では、ワインキャップや口紅ケース等のように円筒形状で外側面の全面を塗装する必要があるワークの場合には、その外側面の全周に均等な塗膜を形成して塗装することが困難であることが指摘されていた。

即ち、前述の回転塗装の方法では、スプレーガンに対向する面が固定されているために、スプレーガンに対向していない面は塗装されず、そのために、ワインキャップ、口紅ケース等のように、円筒形状で外側面がすべて表面であるワークの場合には、外側全周を均一な膜厚に塗装することができなかった。

そこで、本発明は、塗料の無駄を少なくするとともに、円筒形状の被塗装物の外側全面の塗装を可能にした塗装方法を提供することを課題としている。

本発明の塗装方法は、
回動自在なターンテーブルと、ターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトと、１回の動作で複数個のワークを前記ターンテーブルに連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具と、前記ワーク回転シャフトを回動するための回転体と、前記ターンテーブルを回動するための公転用駆動手段と、前記回転体を回転するための自転用駆動手段と、を具備したワーク回転装置と、
ワーク回転装置に連結したワークに塗料を噴射するための１又は複数個の塗料噴射手段と、
を具備し、
前記ワーク回転シャフトはそれぞれ、前記回転体に連結される胴部と、前記ターンテーブルの上方に突出させた嵌合部と、を有し、
前記ワーク供給治具は、前記ターンテーブルの上方に配置される治具ベースと、該治具ベースに回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具と、を具備するとともに、
ワーク固定具は、前記嵌合部が嵌合する嵌合穴を具備するとともに治具ベースをターンテーブルの上方に配置することで嵌合穴に嵌合部が嵌合可能な配置とした、
塗装装置を用いた塗装方法であって、
前記ワーク固定具にワークを固定した状態で、治具ベースをターンテーブルの上方に配置して嵌合孔に嵌合部を嵌合させ、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークをターンテーブルに連結し、
回転体を回転してワーク回転シャフトを回転させることでワーク回転シャフトに連結したワークを自転させるとともに、
ターンテーブルを回動させることでワークを公転させ、
ターンテーブル上で自転しながらターンテーブルの回動に従って公転しているワークに向けて、塗料噴射手段より塗料を噴射する、ことを特徴としている。

本発明の塗装方法では、回動自在なターンテーブルと、該ターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトと、１回の動作で複数個のワークをターンテーブルに連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具と、ワーク回転シャフトを回動するための回転体と、ターンテーブルを回動するための公転用駆動手段と、回転体を回転するための自転用駆動手段と、を具備したワーク回転装置と、このワーク回転装置に連結したワークに塗料を噴射するための塗料噴射手段と、を具備した塗装装置を用いて、ワークを連結したワーク回転シャフトを回転させることでワークを自転させるとともに、ターンテーブルを回転させることでワークを公転させ、ターンテーブル上で自転しながらターンテーブルの回動に従って公転しているワークに向けて、塗料噴射手段より塗料を噴射することとしている。

そのために、本発明の塗装方法では、塗料の無駄を少なくすることができるとともに、円筒形状のワークの外側面の全面に均等な塗膜を形成することが可能である。

本発明の塗装方法の実施例を説明するための図である。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置を説明するための斜視図である。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置を説明するための図であり側面を示している。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置を説明するための斜視図であり分解した状態を示している。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置を説明するための斜視図であり分解した状態を下側から示している。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置を説明するための斜視図でありカバーを外した状態を下側から示している。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置の一部の断面図である。 本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置におけるワークの取付方法を説明するための断面図である。

本発明の塗装方法は、ワークを連結させるワーク回転装置と、このワーク回転装置に連結したワークに向けて塗料を噴射する１又は複数個の塗料噴射手段を具備した塗装装置を用いた塗装方法であり、ワーク回転装置は、回動自在なターンテーブルと、このターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトと、１回の動作で複数個のワークをターンテーブルに連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具と、ワーク回転シャフトを回動するための回転体と、ターンテーブルを回動するための公転用駆動手段と、前記回転体を回転するための自転用駆動手段と、を具備している。また、ワーク回転シャフトはそれぞれ、前記回転体に連結される胴部とターンテーブルの上方に突出させた嵌合部と、を有し、ワーク供給治具は、ターンテーブルの上方に配置される治具ベースと治具ベースに回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具と、を具備するとともに、ワーク固定具は、嵌合部が嵌合する嵌合穴を具備するとともに治具ベースをターンテーブルの上方に配置することで嵌合穴に嵌合部が嵌合可能な配置としている。そして、本発明の塗装方法では、ワーク固定具にワークを固定した状態で、治具ベースをターンテーブルの上方に配置して嵌合孔に嵌合部を嵌合させ、ワーク回転シャフトのそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークをターンテーブルに連結し、回転体を回転してワーク回転シャフトを回転させることでワーク回転シャフトに連結したワークを自転させ、それとともに、ターンテーブルを回転させることでワークを公転させ、ターンテーブル上で自転しながらターンテーブルの回動に従って公転しているワークに向けて、スプレーガン等の塗料噴射手段より塗料を噴射することとしている。

ここで、ターンテーブルの回転速度に対して、ワークの自転速度を早くするとよく、好ましくは、ワークの自転速度は、ワークが塗料噴射手段による塗料の噴射領域を通過するときに、ワークが少なくとも１回転する速度であることが良く、これにより、確実にワークの外側面の全域を塗装することが可能である。

また、塗料噴射手段によってワークに向けて塗料を噴射するときには、ターンテーブルの中心点から左右いずれかの方向に所定長だけずれた方向に向けて塗料を噴射するとよく、これにより、複数のワークに同時に塗料を噴射することができ、より少ない塗料で塗装を行うことが可能となる。

本発明の塗装方法の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の塗装方法を説明するための図であり、本実施例の塗装方法を実施するために用いる塗装装置４６を示している。

そして、前記塗装装置４６は、ワークを回転させるためのワーク回転装置と、このワーク回転装置に連結したワークに向けて塗料を噴射するための塗料噴射手段を有している。即ち、図において１がワーク回転装置であり、また図において４７が塗料噴射手段である。

そして、前記ワーク回転装置１は、回動自在なターンテーブルを有しており、このターンテーブルの外周部近傍には、ターンテーブルの円周方向に沿って、ワーク回転シャフトが、回動自在に配置され、このワーク回転シャフトにワークが連結されることとしている。即ち、図においてＷがワーク回転シャフトに連結されたワークであり、本実施例においては、３０個のワークが設置されている。

次に、図において４７は塗料噴射手段であり、本実施例において、この塗料噴射手段は、塗装ロボットに備えたスプレーガンを用いており、このスプレーガン４７より前記ワークＷに向けて、塗料を噴射することとしている。

そして、本実施例において前記スプレーガン４７は、前記ターンテーブル２の中心点から右側へ所定長だけずれた位置に向けて配置しており、これにより、前記ターンテーブル２の中心点から右側へオフセットした方向に塗料を噴射することとしている。

そして、このように構成される塗装装置１を用いた本発明の塗装方法の実施例では、まず、前記ワーク回転シャフトにワークＷを連結する。

次に、ワーク回転シャフトを回転させることでワーク回転シャフトに連結したワークＷを自転させるとともに、前記ターンテーブル２を回転させることでワークＷを公転させる。

そして、前記ターンテーブル２上で自転しながらターンテーブル２の回動に従って公転しているワークＷに向け、前記スプレーガン４７より塗料を噴射する。

そうすると、ワークＷが自転しているために、円筒形状のワークの場合でも、ワークの外側面の全面に塗料が塗着するために、ワークの外側面の全面に均等な塗膜を形成することが可能である。

また、本実施例の塗装方法では、ワークＷを装着したターンテーブル２を回転させ、回転するターンテーブル２上のワークＷに向けて、スプレーガンにより塗料を噴射し、それによりワークの塗装を行う回転塗装としているため、コンベア上に等間隔を置いてワークを載置し、このワークに向けて複数個のスプレーガンにより塗料を噴射する従来の塗装装置と比較すると、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

なお、本実施例の塗装方法においては、ターンテーブルは反時計周り方向に向けて公転させ、ワークは時計周り方向に自転させており、ワークの自転速度は、前記ターンテーブルの回転速度よりも早くしている。具体的には、ワークの自転速度は、ワークがスプレーガン４７の正面側、即ち塗料の噴射領域を通過するときに、少なくとも１回転する速度にしている。

従って、本実施例の塗装方法では、ワークがスプレーガン４７による塗料噴射領域を通過する過程で、ワークＷの全面に塗料を塗着させることが可能である。なお、スプレーガン４７から噴射される塗料は、必ずしもスプレーガン４７の正面側に直線状に向いて移動するのではなく、広がっていくのが一般的である。従って、前述において塗料噴射領域とは、スプレーガン４７から噴射された塗料が移動していく領域を総称している。

次に、図１において４８はスプレーガン４７から噴射された塗料のミストを示している。即ち、本実施例においては、スプレーガン４７は、図１にも示されているように、ターンテーブル２の中心点から右側に所定長だけずれた方向に向けて、即ちターンテーブル２の中心点から所定長だけオフセットした位置に向けて塗料を噴射可能な配置で設置されており、これにより、複数個のワークに同時に塗料を塗着可能としている。

この関係を説明すると、本実施例の塗装方法では、ターンテーブル２の回動に従って公転しているワークＷは自転しており、更に、ワークＷの自転速度は、ワークＷがスプレーガン４７による塗料の噴射領域を通過するときに、ワークＷが少なくとも１回転する速度にしているため、ターンテーブル２の中心点に向けて塗料を噴射することのみで、ワークＷの全面を塗装することが可能である。

しかしながら本実施例の塗装方法では、更に、塗料の噴射方向をターンテーブルの中心点から右側にオフセットすることで、図１にも示されているように、目的とするワークの前方に配置された複数のワークに対しても塗料を塗着可能としている。

従って、本実施例の塗装方法では、各ワークに対して、スプレーガン４７の前を通過するときのみならず、通過した後においても塗料を塗着することができるために、ターンテーブルの中心点に向けて塗料を噴射する方法と比較して、塗料の塗着割合を増やすことが可能である。この点本発明者の実験によると、ターンテーブルの中心点に向けて塗料を噴射した場合の塗料の塗着割合は３０％前後であったが、本実施例によるオフセット方向への塗料噴射を行った場合には、塗料の塗着割合が１０％程度上昇したことが証明された。従って、本実施例の塗装方法では、塗料の塗着割合が上がるために、ターンテーブルの中心点に向けて塗料を噴射する場合と比較して、より少ない塗料によってワークの塗装を行うことが可能である。

なお、前述したように、本実施例の塗装方法においては、ターンテーブルは反時計周り方向に向けて公転させ、ワークは時計周り方向に自転させているが、この回転方向は特に限定されない。また、ワークの自転速度は、ワークがスプレーガン４７による塗料の噴射領域を通過するときに、少なくとも１回転する速度にすれば良い。更に、スプレーガンの数は１個には限定されず、複数個のスプレーガンを設置してもよく、複数個を設置することで塗装速度を上げることが可能となる。

次に、本実施例の塗装方法を実施するために用いる前記ワーク回転装置（以下単に「ワーク回転装置」と言う。）について、図面を参照して詳細に説明すると、図２は、ワーク回転装置を示す図であり、図において１がワーク回転装置である。また図３にはワーク回転装置の側面図、図４はワーク回転装置を分解した状態を上側から示した図、図５はワーク回転装置を分解した状態を下側から示した図、図７は図３におけるＡ−Ａ線断面構造の一部を示す図である。

そして、ワーク回転装置１では、前述したように、ワークを公転するためのターンテーブルを有している。即ち、図において２がターンテーブルであり、このターンテーブル２は、基台３上に回動自在に連結されている。

ここで、前記基台３について説明すると、前記基台３は、塗装ロボット等のアームに設置される取付ベース４を有し、取付ベース４は円盤状としている。

また、前記取付ベース４には複数本の支柱５が立設されており、この支柱５の上方部分には連結ベースが配置されている。そして、前記連結ベースは、下方側連結ベース６と、上方側連結ベース７を有しており、下方側連結ベース６と上方側連結ベース７は、間隔を置いて上下２段に配置されている。

なお、図２において８は、塗装ロボットのアームの一部である。即ち、ワーク回転装置１を使用してワークの塗装を行う場合には、前記取付ベース４を前記塗装ロボットのアーム８に取り付けることとしている。但し、記取付ベース４は、必ずしも塗装ロボットのアームに取り付ける必要はなく、例えば天吊り型のロボットアームを用いてワークの塗装を行う場合には、塗装ブースの床面に設置してもよい。

次に、前記ターンテーブル２について説明すると、前記ターンテーブル２は、テーブルベースを有しており、このテーブルベースの上面及び側面は、カバー９により覆われている。

ここで、図６は、前記カバー９を外した状態のターンテーブル２を下側から示した図であり、図において１０がテーブルベースである。そして、前記テーブルベース１０は、下方側テーブルベース１１と、この下方側テーブルベール１１の上方に間隔を置いて配置された上方側テーブルベース１２を有しており、下方側テーブルベース１１及び上方側テーブルベース１２はいずれも円盤状とし、ほぼ同一径としており、支柱により互いに連結されている。

そして、前記下方側テーブルベース１１及び上方側テーブルベース１２間において、テーブルベース１０の外周部近傍には、テーブルベース１０の円周方向に沿って、ワークを連結するためのワーク回転シャフトが複数個、具体的には、前述したように３０個が配置されている。即ち、図６において１３がワーク回転シャフトであり、このワーク回転シャフト１３は、前記テーブルベース１０に回動自在に装着されている。

ここで、前記ワーク回転シャフト１３の取付方法について図８を参照にして説明すると、図８は前記ワーク回転シャフト１３の近傍の断面構造を示す図であり、図において、前記下方側テーブルベース１１の上面には下方側固定座１４が取り付けられており、下方側固定座１４の上方において前記上方側テーブルベース１２の下面には、上方側固定座１５が取り付けられている。

一方、前記ワーク回転シャフト１３は、全体を円柱状としており、前記下方側固定座１４と上方側固定座１５間に、ベアリング１６を介して回動自在に配置されている。即ち、ワーク回転シャフト１３は、ベアリング１６を介して、前記下方側固定座１４上に回動自在に載置され、上部は、前記上方側固定座１５を貫通して、テーブルベース１０の上方に突出している。

ここで、前記上方側固定座１５は、中心部にワーク回転シャフト１３が貫通する貫通孔１７が形成されており、更に、上方部分は前記上方側テーブルベース１２を貫通して前記上方側テーブルベース１２の上方に突出している。そして、前記上方側テーブルベース１２の上方に突出した部分をガード部１８とし、このガード部１８によって、ターンテーブル２の内部に塗料ミストや塵等が入り込むことを防止している。

次に、前記ワーク回転シャフト１３について説明すると、前記ワーク回転シャフト１３は、円柱状の胴部１９と、この胴部１９の上方に連設した嵌合部２０を有し、本実施例ではステンレス製としている。そして、前記胴部１９は、前記下方側テーブルベース１１と上方側テーブルベース１２間に位置しており、自転用ギヤ２１が周設されている。一方、前記嵌合部２０は、鋭角な円錐状としており、先端部分は前記上方側テーブルベース１２の上方に突出し、下方側は前記ガード部１８内に位置している。

次に、図６において２２は回転体である。即ち、ワーク回転装置１では、前記ターンテーブル２内に回転体２２が、回動自在に配置されている。そしてこの回転体２２は、円盤状であるとともに、その外周部に歯が形成されたギヤ状としており、その外周部が、前記ワーク回転シャフト１３の胴部１９に周設した自転用ギヤ２１にかみ合うこととしている。そのため、これにより、回転体２２を回動することで、自転用ギヤ２１を介して前記ワーク回転シャフト１３を回動可能とし、即ち、回転体２２を回動することで、ワーク回転シャフト１３に装着したワークを自転させることを可能としている。

次に、図４において２３は、ワーク供給治具である。即ち、ワーク回転装置では、多数個のワークを１回の動作で前記ターンテーブル２に連結し、又はターンテーブル２に連結している多数個のワークを１回の動作で取り外すためのワーク供給治具２３を有している。

そして、このワーク供給治具２３を用いることで、複数個のワークをターンテーブルに一度に連結することが可能なために、ワークを一つ一つ、ワーク回転シャフト１３に連結したり、ワーク回転シャフト１３から取り外したりする手間を無くし、ワーク回転シャフトに対するワークの脱着を容易にして、作業時間の短縮を達成している。

ここで、前記ワーク供給治具２３について説明すると、前記ワーク供給治具２３は、前記ターンテーブル２の上方に配置される治具ベースを有している。即ち、図において２４が治具ベースであり、この治具ベース２４は、前記ターンテーブル２とほぼ同等の径を有した円盤状としている。そして、その外周部近傍には、治具ベース２４の円周方向に沿って、前記ワーク回転シャフト１３と同数の挿入穴２５（図８参照）が、ワーク回転シャフト１３の配置と同ピッチで形成されており、この挿入穴２５のそれぞれに、ワーク固定具２６が、回動自在に配置されている。

ここで、前記ワーク固定具２６について図８を参照して説明すると、図８において、前記ワーク固定具２６は、ステンレス製とし。前記挿入穴２５内に回動自在に挿入可能な径を有した円柱状としている。そして、底部には上方に向けて、前記ワーク回転シャフト１３に形成した円錐状の嵌合部２０が嵌合可能な円錐状の嵌合穴２７が形成されている。従ってこれにより、前記治具ベース２４を前記ターンテーブル２の上方に配置することで、前記嵌合部２０が前記嵌合穴２７に嵌合することとしている。従って、前記ワーク固定具２６のそれぞれに、あるいはワーク固定具の任意のものにワークを固定した状態で、前記治具ベース２４を前記ターンテーブル２の上方に配置するのみで、即ち１回の動作のみで、ワーク固定具に固定したワークのすべてをワーク回転シャフト１３のいずれかに連結させ、従って、１回の動作で多数個のワークをターンテーブルに連結することが可能である。

なお、図８において２８は、ワーク固定具２６にワークを固定するための固定穴である。即ち、ワーク固定具２６では、底部に突起を有するワークを固定する場合に突起を挿入固定する固定穴２８を有しており、この固定穴２８内にワークの突起を挿入固定することで、ワークをワーク固定具２６に固定可能としている。図においてＷがワークであり、３１がワークが具備する突起である。

また、図８において３２はアダプタである。即ち、ワークＷに突起が無い場合には、固定穴２８に挿入固定可能な突起３３を有するアダプタ３２を用いて、ワークＷをワーク固定具２６に固定しても良い。但し、ワークをワーク固定具２６に固定する方法は特に限定されず、いずれの方法でも良い。従って、ワーク固定具２６の外径と同等の内径を有するワークの場合はワーク固定具２６に被せることでワーク固定具２６に固定してもよく、ワークの外形寸法に合わせてワーク固定具２６の形状寸法を決めてもよい。

次に、図８において２９はストッパーである。即ち、前記ワーク固定具２６には、下方側にリング状のストッパー２９を周設しており、これにより、ワーク固定具２６が挿入穴２５から落下することを防止している。更に、図において３０はＯリングであり、ワーク固定具２６では、挿入穴２５にワーク固定具２６を挿入した後に、挿入穴２５の下方においてワーク固定具２６にＯリング３０を周設することで、ワーク固定具２６が挿入穴２５から飛び出ることを防止している。

次に、図４において３４は位置決めピンである。即ち、前記ターンテーブル２には位置決めピン３４を立設しており、一方、前記治具ベース２４には、図７に示すように、前記位置決めピン３４が挿入するピン挿入孔３５を形成している。そして、前記位置決めピン３４をピン挿入穴３５に挿入することで、いずれかのワーク回転シャフト１３の嵌合部２０が、いずれかのワーク固定具２６の嵌合穴２７に嵌合することとしている。従って、前述したように、ワーク固定具２６が配置されている挿入孔２５とワーク回転シャフト１３の配置が同ピッチであるため、容易に、１回の動作で、ワーク固定具２６に固定したすべてのワークを、ワーク回転シャフト１３に連結させることを可能にしている。なお、図において３６は、前記位置決めピン３４を保護するためのカバーである。

次に、図７を参照して、前記ターンテーブル２を回動し、回転体２２を回動する機構について説明すると、下方側連結ベース６と上方側連結ベース７間には、中空の公転用駆動手段３７が配置されており、この公転用駆動手段３７を回動することで、前記ターンテーブル２を回動可能としている。

即ち、前記公転用駆動手段３７は、ベアリング３８を介して前記下方側連結ベース６及び上方側連結ベース７間に回動自在に連結されており、更に、上方側連結ベース７の上方に突出して、連結部３９を介して、テーブルベース１０に連結されている。

また、前記公転用駆動手段３７には、前記下方側連結ベース６及び上方側連結ベース７間において、主ギヤ４０が周設されており、更に、前記主ギヤ４０には、図２に示すように、モーター等の駆動手段４２の回動軸に連結された連結用ギヤ４１が連結されている。そして、これにより、モーター４２を駆動すると、連結用ギヤ４１を介して主ギヤ４０が回動し、それにより、主ギヤ４０が周設されている公転用駆動手段３７が回動する。そうすると、公転用駆動手段３７が連結されているテーブルベース１０が回動し、これにより、ターンテーブル２を回動することが可能である。なお、公転用駆動手段３７の回動方法はいずれの方法を採用してもよく、必ずしもギヤを用いる必要はない。従って例えば、ベルトやその他の手段によって公転用駆動手段３７を回動してもよい。

次に、前記公転用駆動手段３７内には、円筒状の自転用駆動手段４３が、回動自在に貫通しており、この自転用駆動手段４３は、前記回転体２２に連結されている。

一方、前記取付ベース４には、主軸４４が回動自在に立設されており、この主軸４４は、塗装ロボットのアーム８に備えたモーター等の駆動手段により、回動することとしている。

そして前記主軸４４の上部には、カップリング４５を介して前記自転用駆動手段４３が連結されており、これによって、前記主軸４４を回動することで、前記自転用駆動手段４３が回動し、それに伴って、回転体２２が回動する。そうすると、この回転体２２の回動に伴って、回転体２２とかみ合った自転用ギヤ２１を有するワーク回転シャフト１３が回動し、それにより、ワーク固定具２６を介してワーク回転シャフト１３に連結したワークＷを自転させることが可能となる。

従って、モーター４２を駆動することで、公転用駆動手段３７を介してターンテーブル２を公転することができ、それとともに、主軸４４を回動することで、自転用駆動手段４３を介してワークＷを自転させることが可能である。

なお、前述の説明では、公転用駆動手段３７が回動するためのモーターと、自転用駆動手段４３を回動するためのモーターをそれぞれ備えた場合の構成について説明したが、公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３は必ずしも別のモーターで回動する必要は無く、一つのモーターで公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３を回動する構成としても良い。従って、例えば、公転用のモーターと自転用のモーターを兼用し、ギヤユニット等を用いて、一つのモーターの駆動で、公転用駆動手段３７と自転用駆動手段４３の双方を回動可能にしても良い。

また、前述したように、主軸４４を回動することで自転用駆動手段４３を回動させることとしているが、必ずしも主軸４４は必要なものではなく、自転用駆動手段４３を回動可能であれば、いずれの方法を採用しても良く、自転用駆動手段４３をモーター、ベルト等により直接回動しても良い。更に、主軸４４を回動することで自転用駆動手段４３を回動させる方法を採用した場合でも、主軸４４を回動する方法は特に限定されない。従って、公転用駆動手段３７の回動方法と同様に、ベルトやその他の手段によって主軸４４を回動することとしてもよい。

次に、このように構成されたワーク回転装置１を用いた本発明の塗装方法について詳細に説明すると、このワーク回転装置を用いてワークの塗装を行う場合には、まず、ワーク供給治具２３のワーク固定具２６の任意のものに、ワークＷを取り付ける。なおこのとき、必ずしもすべてのワーク固定具２６にワークＷを取り付ける必要は無く、必要数のワークのみを取り付ければ良い。

次に、ワーク供給治具２３の治具ベース２４を、位置決めピン３４をピン挿入穴３５に挿入することで、ターンテーブル２の上方に配置する。そうすると、すべてのワーク回転シャフト１３の嵌合部２０がワーク供給治具２３のワーク固定部２６の嵌合穴２７に嵌合し、ワーク固定具２６に固定したすべてのワークがワーク回転シャフト１３に連結される。即ち、すべてのワークが１回の動作でターンテーブル２に連結される。

次に、塗装ロボットのアーム８に備えたモーター等の駆動手段により、主軸４４を回動するとともに、モーター４２を駆動する。そうすると、カップリング４５を介して主軸４４に連結されている自転用駆動手段４３が回動するとともに、自転用駆動手段４３が連結されている前記回転体２２が回動する。そしてそれにより、回転体２２とかみ合った自転用ギヤ２１を有するワーク回転シャフト１３が回動し、それにより、ワーク固定具２６を介して、ワーク回転シャフト１３に連結させたワークＷが自転する。

また、それとともに、モーター４２の駆動により、連結用ギヤ４１が回動するとともに、この連結用ギヤ４１に連結されている主ギヤ４０が回転し、それにより、主ギヤ４０が周設されている公転用駆動手段３７が回動し、更に、連結部３９を介して公転用駆動手段３７が連結されているターンテーブル２が回転し、これによりワークＷが公転する。

そして、本実施例の塗装方法では、このように、自転しながら、ターンテーブル２の回転によって公転しているワークＷに向けて、前記塗料噴射手段としてのスプレーガン４７から塗料を噴射する。そうすると、ワインキャップや口紅ケース等のような、円筒形状で、外側面の全面を塗装する必要があるワークであっても、その外側面の全面に均等な塗膜を効率的に形成することができる。

そしてこのとき、本実施例の塗装方法では、ワークを連結させたターンテーブルを回転させて塗装する回転塗装としているため、コンベア上に等間隔を置いてワークを一つ一つ載置し、このワークに向けて複数個のスプレーガンで塗料を噴射する従来の塗装装置と比較し、塗料の無駄を少なくすることが可能である。

また、ワークの自転速度を、ワークがスプレーガン４７による塗料の噴射領域を通過するときに、ワークが少なくとも１回転する速度にしているため、ワークがスプレーガン４７による塗料噴射領域を通過する過程で、ワークの全面に塗料を塗着させることが可能である。

更に、スプレーガン４７を、ターンテーブル２の中心点から右側に所定長だけずれた方向に向けて塗料を噴射可能な位置に設置し、これにより複数個のワークに同時に塗料を塗着可能としているため、ターンテーブルの中心点に向けて塗料を噴射する方法と比較して、塗料の塗着割合を増やすことが可能である。

なお、本発明の塗装方法に用いるワーク回転装置は、回動自在なターンテーブルと、このターンテーブルの外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフトを具備してればよく、必ずしも前述の構成にする必要はない

本発明の塗装方法は、外側面の全面を塗装する必要があるワークを大量に塗装する場合の全般に適用可能である。

１ ワーク回転装置
２ ターンテーブル
３ 基台
４ 取付ベース
５ 支柱
６ 下方側連結ベース
７ 上方側連結ベース
８ 塗装ロボットのアームの一部
９ カバー
１０ テーブルベース
１１ 下方側テーブルベース
１２ 上方側テーブルベース
１３ ワーク回転シャフト
１４ 下方側固定座
１５ 上方側固定座
１６ ベアリング
１７ 上方側固定座の貫通孔
１８ ガード部
１９ ワーク回転シャフトの胴部
２０ 嵌合部
２１ 自転用ギヤ
２２ 回転体
２３ ワーク供給治具
２４ 治具ベース
２５ 挿入穴
２６ ワーク固定具
２７ 嵌合穴
２８ 固定穴
２９ ストッパー
３０ Ｏリング
３１ ワークの突起
３２ アダプタ
３３ アダプタの突起
３４ 位置決めピン
３５ ピン挿入穴
３６ カバー
３７ 公転用駆動手段
３８ ベアリング
３９ 連結部
４０ 主ギヤ
４１ 連結用ギヤ
４２ 駆動手段（モーター）
４３ 自転用駆動手段
４４ 主軸
４５ カップリング
４６ 塗装装置
４７ スプレーガン
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 回動自在なターンテーブル（２）と、該ターンテーブル（２）の外周部近傍に円周方向に沿って回動自在に配置した、それぞれにワークを連結可能な複数個のワーク回転シャフト（１３）と、１回の動作で複数個のワークを前記ターンテーブル（２）に連結し又は連結を解除するためのワーク供給治具（２３）と、前記ワーク回転シャフト（１３）を回動するための回転体（２２）と、前記ターンテーブル（２）を回動するための公転用駆動手段（３７）と、前記回転体（２２）を回転するための自転用駆動手段（４３）と、を具備したワーク回転装置（１）と、
   該ワーク回転装置（１）に連結したワークに塗料を噴射するための１又は複数個の塗料噴射手段（４７）と、
   を具備し、
   前記ワーク回転シャフト（１３）はそれぞれ、
   前記回転体（２２）に連結される胴部（１９）と、
   前記ターンテーブル（２）の上方に突出させた嵌合部（２０）と、を有し、
   前記ワーク供給治具（２３）は、
   前記ターンテーブル（２）の上方に配置される治具ベース（２４）と、
   該治具ベース（２４）に回動自在に配置された、それぞれにワークを固定可能な複数個のワーク固定具（２６）と、を具備するとともに、
   該ワーク固定具（２６）は、
   前記嵌合部（２０）が嵌合する嵌合穴（２７）を具備するとともに、前記治具ベース（２４）を前記ターンテーブル（２）の上方に配置することで、前記嵌合穴（２７）に前記嵌合部（２０）が嵌合可能な配置とした、
   塗装装置を用いた塗装方法であって、
   前記ワーク固定具（２６）にワークを固定した状態で、前記治具ベース（２４）を前記ターンテーブル（２）の上方に配置して、前記嵌合孔（２７）に前記嵌合部（２０）を嵌合させ、ワーク回転シャフト（１３）のそれぞれにワークを連結することで、１回の動作で多数のワークを前記ターンテーブル（２）に連結し、
   前記回転体（２２）を回転して前記ワーク回転シャフト（１３）を回転させることでワーク回転シャフト（１３）に連結したワークを自転させるとともに、
   前記ターンテーブル（２）を回動させることでワークを公転させ、
   前記ターンテーブル（２）上で自転しながらターンテーブル（２）の回動に従って公転しているワークに向けて、塗料噴射手段（４７）より塗料を噴射する、ことを特徴とする塗装方法。
2. 前記ターンテーブルの回転速度に対して、ワークの自転速度を早くした、ことを特徴とする請求項１に記載の塗装方法。
3. 前記ワークの自転速度は、ワークが塗料噴射手段による塗料の噴射領域を通過するときにワークが少なくとも１回転する速度であることを特徴とする請求項２に記載の塗装方法。
4. 前記塗料噴射手段は、前記ターンテーブルの中心点から左右いずれかの方向に所定長だけずれた方向に向けて塗料を噴射する、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方法。

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