JP7181417B2 - 塗装装置および塗装方法 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して実施形態に係る塗装装置の概要について説明する。図1は、実施形態に係る塗装装置の説明図である。なお、説明を分かりやすくするために、図1には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図1に示す塗装装置1と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図3は、第1の実施形態に係る塗装装置が有するヘッドの一例を示す説明図である。図3は、ヘッド10およびヘッド10のノズル面12(図1参照)と対向する被塗装物30をZ軸正方向側から見た平面図に相当する。なお、説明を容易にするために、被塗装物30は、例えば車体のルーフなど、XY平面に沿う平面形状であるとする。
図4は、第2の実施形態に係る塗装装置による凹部の塗装例を示す断面図である。図4に示すように、部分51の側面としての第1面51aでは、部分51の底面としての第2面51bおよび部分52と比較して、塗装材料の吐出量が異なる。具体的には、本実施形態に係る塗装装置は、第1面51aに対応する塗装材料の吐出量が、第1面51a以外に対応する塗装材料の吐出量よりも大きくなるようにヘッド10からの塗装材料の吐出滴の大きさを異ならせる。一例としては、第1面51aに吐出される吐出滴16aを、他の部分に吐出される吐出滴16bよりも大きくする。
図6は、第3の実施形態に係る塗装装置による凹部の塗装例を示す説明図である。本実施形態に係る塗装装置1が有するヘッド10は、ノズル面12が、凹部の内面、すなわち第1面51aおよび第2面51bと向かい合うように位置P1から位置P2まで揺動する。このようにヘッド10を揺動させることにより、第1面51aおよび第2面51bだけでなく、第1面51aおよび第2面51bが交差する隅部51cについても塗装材料を適切に行き渡らせやすくなる。このため、塗装品質を向上することができる。
図7A、図7Bは、塗装装置が有するヘッドと凹部との関係を示す説明図である。図7Bに示すヘッド10は、X軸方向に沿うノズル面12の長さL1が、部分51の長さwよりも小さい。このため、ヘッド10の周囲からの気流61が部分51の内部に入り込みやすくなる。これにより、ノズル面12から吐出される塗装材料が所望する位置からずれて部分51の内部に到達し、塗装品質が低下しやすくなる。
図8は、第5の実施形態に係る塗装装置が有するヘッドの一例を示す平面図である。図8に示すヘッド10-3は、長さ方向に交差する幅方向の寸法が、部分51のX軸方向に沿う長さよりも小さい。このようなヘッド10-3では、Y軸方向への1回の移動により部分51をすべて塗装できるよう、ヘッド10-3の長さ方向を、Y軸方向に対して傾けるとよい。このとき、ヘッド10-3は、Y軸方向の長さ、すなわちX軸方向に投影した第1成分の長さa1が、X軸方向の長さ、すなわちY軸方向に投影した第2成分の長さb1よりも大きくなるように角度θを規定すると、部分51の内部における塗装品質が向上する。
図10は、第6の実施形態に係る塗装装置が有するヘッドと凹部との関係を示す説明図である。図10に示すように、本実施形態に係る塗装装置1が有するヘッド10のノズル面12は、塗装材料を吐出する複数の吐出孔11を有する第1領域R1と、第1領域R1を囲む第2領域R2とを有する。このとき、第1領域R1のX軸方向の長さL2を、部分51のX軸方向の長さwよりも大きくすることにより、Y軸方向への1回の移動によって部分51の全体を塗装することができる。このため、生産性が向上する。特に、L2-W≧3mmとすると、部分51の塗装ムラの発生がさらに低減する。
次に、上記の各実施形態に係る塗装装置1によって塗装された塗装膜について説明する。図11A~図11Cは、実施形態に係る塗装体の一例を示す断面図である。
上記した各実施形態では、被塗装物30は第1方向に延びる凹部を有するとして説明したが、これに限らず、例えば第1方向に延びる凸部を有してもよい。図12は、被塗装物の他の一例を示す断面図である。また、図13A,図13Bは、実施形態の変形例に係る塗装体の一例を示す断面図である。
10 ヘッド
11 吐出孔
12 ノズル面
16a,16b 吐出滴
20 ロボット
21 アーム
30 被塗装物
30a 被塗装面
40 制御装置
41 制御部
42 吐出制御部
43 動作制御部
45 記憶部
Claims (14)
- 第1方向に延びる凹部を有する被塗装物を塗装する塗装装置であって、
ノズル面を有するヘッドと、
前記ヘッドを保持するアームと、
前記アームを介して前記ヘッドの動きを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記第1方向に沿う前記ヘッドの第1成分の長さが、前記第1成分に交差する前記ヘッドの第2成分の長さよりも大きくなるように前記ノズル面と前記凹部とを対向させながら、前記第1方向に前記ヘッドを移動させ、
前記ヘッドは、前記ノズル面が、前記凹部の内面と向かい合うように揺動する
塗装装置。 - 前記制御部は、
平面視した前記ヘッドの長さ方向に交差する幅方向が前記第1方向に沿うように前記ノズル面と前記凹部以外の前記被塗装物とを対向させながら、前記第1方向に前記ヘッドを移動させる
請求項1に記載の塗装装置。 - 前記制御部は、
平面視した前記ヘッドの長さ方向が前記第1方向に沿うように前記ノズル面と前記凹部とを対向させながら、前記第1方向に前記ヘッドを移動させる
請求項1または2に記載の塗装装置。 - 前記制御部は、
前記凹部の側面に対応する塗装材料の吐出量が、側面以外に対応する前記塗装材料の吐出量よりも大きくなるように前記ノズル面からの前記塗装材料の吐出を異ならせる
請求項1~3のいずれか1つに記載の塗装装置。 - 前記ノズル面は、塗装材料を吐出する複数の吐出孔を有する第1領域と、前記第1領域を囲む第2領域とを有し、
前記第1方向に交差する第2方向の長さは、前記第1領域の方が、前記凹部よりも大きい
請求項1~4のいずれか1つに記載の塗装装置。 - 前記第1方向に交差する第2方向の長さは、前記ノズル面の方が、前記凹部よりも大きい
請求項1~5のいずれか1つに記載の塗装装置。 - 前記ノズル面は、前記ヘッドの長さ方向に並ぶ複数の吐出孔を1単位とする行を前記ヘッドの幅方向に複数有し、
互いに隣り合う前記行の間隔が最大となるときの対応する吐出孔同士の前記長さ方向の距離をx、前記幅方向の距離をyとしたとき、前記第1方向に交差する第2方向に対する前記ヘッドの長さ方向の角度θが、tanθ≧(x/y)の関係を有する
請求項1~6のいずれか1つに記載の塗装装置。 - 前記塗装装置を用いて塗装された塗装膜の厚みは、前記凹部の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項1~7のいずれか1つに記載の塗装装置。 - 前記塗装膜の厚みは、前記凹部の側面の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項8に記載の塗装装置。 - 前記塗装膜の厚みは、前記凹部の側面のうち、ヘッド側の端部に位置する角部の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項8または9に記載の塗装装置。 - 第1方向に延びる凹部を有する被塗装物を塗装する塗装方法であって、
前記第1方向に沿うヘッドの第1成分の長さが、前記第1成分に交差する前記ヘッドの第2成分の長さよりも大きくなるように前記ヘッドのノズル面と前記凹部とを対向させる工程と、
前記第1方向に前記ヘッドを移動させる工程と、
前記ノズル面が前記凹部の内面と向かい合うように前記ヘッドを揺動させる工程と
を含む塗装方法。 - 前記塗装方法を用いて塗装された塗装膜の厚みは、前記凹部の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項11に記載の塗装方法。 - 前記塗装膜の厚みは、前記凹部の側面の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項12に記載の塗装方法。 - 前記塗装膜の厚みは、前記凹部の側面のうち、ヘッド側の端部に位置する角部の方が、前記凹部が位置しない部分よりも大きい
請求項12または13に記載の塗装方法。
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