JP7249623B2

JP7249623B2 - 鉄骨自動塗装装置、および鉄骨の塗装方法

Info

Publication number: JP7249623B2
Application number: JP2018228340A
Authority: JP
Inventors: 典雄元古
Original assignee: 元古鉄工株式会社
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2038-12-05
Also published as: JP2020089828A

Description

本発明は、例えばガセットプレートが取り付けられた鉄骨の表面を塗装する鉄骨自動塗装装置、および鉄骨の塗装方法に関する。

近年、様々な作業について機械による自動化が進んでいる。塗装作業についてもその例外ではなく、比較的長尺である鉄骨（例えば、建築用）の表面塗装についても様々な技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、高層建築物に用いられる鉄骨に吹付け塗装を行う塗装ロボットを搭載した自走台車の位置誤差を修正する方法が開示されている。

特開昭６１－２３９３０５

しかしながら、鉄骨の塗装作業の自動化は他の物に対する塗装作業の自動化に比べて進んでいないという問題があった。その理由は、鉄骨には、現場で他の鉄骨と接合する際に使用される複数のガセットプレートや短い鉄骨（エレクションピース鉄骨）等（以下、これらをまとめて「ガセットプレート等」という。）が塗装の前段階で予め溶接等の手段で鉄骨に取り付けられている場合が多く、塗装作業の自動化を進めようとすると、このガセットプレート等が邪魔になってしまうからである。

もちろん、ガセットプレート等が取り付けられていても、予めプログラミングをしておけば塗装作業を自動で行うことは可能である。しかし、例えば１件の建物に使用される鉄骨の構造は複雑化の一途をたどっており、全く同じ位置に同じ枚数のガセットプレート等が取り付けられている鉄骨が複数本ある場合は珍しく、各鉄骨に取り付けられているガセットプレート等の数や位置はそれぞれ異なることが多い。このため、各鉄骨に取り付けられているガセットプレート等に合わせて個別にプログラミングを行うのは手間がかかりすぎるという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガセットプレート等が取り付けられている鉄骨に対する塗装作業の自動化を簡便な作業で実現することのできる鉄骨自動塗装装置および鉄骨の塗装方法を提供することにある。

この発明のある局面に従うと、
移動しながら鉄骨の表面に塗料を噴射する塗料噴射ノズルと、
前記鉄骨に取り付けられた各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後位置に合わせて取り付けられる位置表示手段と、
前記位置表示手段を用いて前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後の位置を検知する位置検出手段とを備えており、
前記位置検出手段で検知した前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の位置では、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始あるいは停止し、
前記塗料噴射ノズルは、前記鉄骨に対して往復移動して前記塗料を噴射し、
前記位置表示手段は、前記塗料噴射ノズルの前記鉄骨に対する往路において、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始させるオンマーカーと、前記往路において前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を停止させるオフマーカーとを有している鉄骨自動塗装装置が提供される。

この発明の別の局面に従うと、
鉄骨に取り付けられた各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後位置に合わせて取り付けられる位置表示手段を用いて前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後の位置を位置検出手段で検出し、
前記位置検出手段で検知した前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の位置では、塗料噴射ノズルからの塗料の噴射を開始あるいは停止する、鉄骨の塗装方法であって、
前記塗料噴射ノズルは、前記鉄骨に対して往復移動して前記塗料を噴射し、
前記位置表示手段は、前記塗料噴射ノズルの前記鉄骨に対する往路において、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始させるオンマーカーと、前記往路において前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を停止させるオフマーカーとを有している鉄骨の塗装方法が提供される。

この発明によれば、位置表示手段と位置検出手段とを用いることにより、ガセットプレート等が取り付けられている鉄骨に対する塗装作業の自動化を簡便な作業で実現することのできる、鉄骨自動塗装装置、および鉄骨の塗装方法を提供することができた。

第１の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す正面図である。第１の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す平面図である。第１の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す右側面図である。鉄骨Ｙへの塗装を開始するまでのフローチャートである。第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す正面図である。第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す平面図である。第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体を示す右側面図である。第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００における距離の測定を説明するための平面図である。塗装ユニット本体１１０の移動手段としてチェーン１６０とスプロケット１６２を用いる場合について説明するための正面図である。ガセットプレート等Ｘの形状の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
＜鉄骨自動塗装装置１００の構成＞
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る第１の実施形態について説明する。図１から図３を参照して、本実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の全体構成について説明する。鉄骨自動塗装装置１００は、大略、塗装ユニット１０２と、鉄骨載置台１０４と、位置表示手段１０６と、位置検出手段１０８とを備えている。

塗装ユニット１０２は、ガセットプレートＸが溶接等の手段で取り付けられた鉄骨Ｙに塗料を噴射するものであり、大略、塗装ユニット本体１１０と、塗料噴射ノズル１１２と、側面塗装用スライダ１１４と、側面塗装上下移動用スライダ１１５と、天面塗料噴射ノズル１１６と、天面塗装用スライダ１１８と、車輪１２０と、走行用モータ１２２と、塗料タンク１２４と、コンプレッサ１２６と、制御装置１２８とを備えている。

塗装ユニット本体１１０は、塗装ユニット１０２を構成する各部材をまとめて一体として移動可能にするものであり、本実施形態では、複数の形鋼を組み合わせたフレーム構造となっている。もちろん、塗装ユニット本体１１０は、フレーム構造のものに限定されるものではない。

塗料噴射ノズル１１２は、塗装ユニット本体１１０とともに移動しながら鉄骨Ｙの側面（例えば、Ｈ形鋼のウエブ部分）に所望の塗料を噴射する部材であり、本実施形態では、互いに対向するようにして一対の塗料噴射ノズル１１２が用意されている。これにより、例えばＨ形鋼のウエブ部分の両面を一度に塗装することができる。もちろん、塗料噴射ノズル１１２の数は２本に限定されるものではなく、どちから一方の側面のみを塗装するための１本でもよいし、３本以上であってもよい。

側面塗装用スライダ１１４は、上述した塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙに近接離間する水平方向に往復移動させる装置であり、ひとつの塗料噴射ノズル１１２に対してひとつの側面塗装用スライダ１１４が使用される。つまり、本実施形態では、一対の側面塗装用スライダ１１４が使用されており、塗装ユニット本体１１０の両側部にそれぞれ取り付けられている。側面塗装用スライダ１１４の例としては、ボールネジを用いたものや、油圧や空圧を用いたシリンダタイプのもの等が考えられる。

側面塗装上下移動用スライダ１１５は、上述した側面塗装用スライダ１１４とともに塗料噴射ノズル１１２を鉛直上下方向に往復移動させる装置であり、ひとつの塗料噴射ノズル１１２に対してひとつの側面塗装上下移動用スライダ１１５が使用される。つまり、本実施形態では、一対の側面塗装上下移動用スライダ１１５が使用されており、塗装ユニット本体１１０の両側部にそれぞれ取り付けられている。側面塗装上下移動用スライダ１１５の例としては、上述した側面塗装用スライダ１１４と同様に、ボールネジを用いたものや、油圧や空圧を用いたシリンダタイプのもの等が考えられる。

本実施形態の場合、上述した側面塗装用スライダ１１４と側面塗装上下移動用スライダ１１５とで、塗料噴射ノズル移動手段が構成されている。

天面塗料噴射ノズル１１６は、鉄骨Ｙの天面（例えば、Ｈ形鋼におけるフランジの外面）に所望の塗料を噴射する部材である。本実施形態では、塗装されるＨ形鋼の上方から下方に向けて塗料を噴射する１本の天面塗料噴射ノズル１１６が用意されている。もちろん、天面塗料噴射ノズル１１６の数は、２本以上であってもよい。また、鉄骨Ｙの天面の塗装が不要であれば、天面塗料噴射ノズル１１６を設ける必要はない。

天面塗装用スライダ１１８は、上述した天面塗料噴射ノズル１１６をその塗料噴射方向と直交する向きである水平方向に往復移動させる装置であり、塗装ユニット本体１１０の上側に取り付けられている。この天面塗装用スライダ１１８の例としては、側面塗装用スライダ１１４と同様に、ボールネジを用いたものや、油圧や空圧を用いたシリンダタイプのもの等が考えられる。

車輪１２０は、塗装ユニット本体１１０を水平方向に往復移動させるようになっており、当該塗装ユニット本体１１０の下端に取り付けられている。

走行用モータ１２２は、車輪１２０に所定の駆動力を供給するための部材である。

塗料タンク１２４は、塗料噴射ノズル１１２や天面塗料噴射ノズル１１６から鉄骨Ｙに向けて噴射される塗料を貯留するための部材であり、塗装ユニット本体１１０における所定の位置に取り付けられている。塗料タンク１２４の数はひとつでもよいし、各ノズル１１２，１１６から互いに異なる種類や色の塗料を噴射する場合は、必要に応じて複数の塗料タンク１２４を設けてもよい。

コンプレッサ１２６は、各ノズル１１２，１１６から所定の塗料を噴射させる際に当該塗料とともに噴射される圧縮空気を発生させる装置である。このコンプレッサ１２６も塗装ユニット本体１１０における所定の位置に取り付けられており、コンプレッサ１２６の数も特に限定されるものではない。

制御装置１２８は、塗装ユニット１０２に取り付けられた各部材の動作を制御するための装置である。この制御装置１２８による鉄骨Ｙの塗装方法については後述する。なお、図示しないが、制御装置１２８には、予め必要なデータを入力し、制御装置１２８内に記憶させるために使用されるキーボードやマウス等の入力手段や表示モニタ等が含まれている。なお、制御装置１２８の一例として、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を挙げることができる。

鉄骨載置台１０４は、鉄骨自動塗装装置１００を用いて塗装を行う鉄骨Ｙを載置する台である。本実施形態の鉄骨載置台１０４は、床面から所定の高さで鉄骨Ｙを略水平に支持するともに、塗装ユニット１０２における塗装ユニット本体１１０の内側を通ることのできる位置に配設されている。

位置表示手段１０６は、鉄骨Ｙに取り付けられた各ガセットプレート等Ｘの位置を示すものであり、大略、マグネット取付レーン１３０と、ガセットプレート等Ｘの前後位置を表示するマーカーとしてのマグネットマーカー１３２とを備えている。

マグネット取付レーン１３０は、マグネットマーカー１３２がユーザーによって取り付けられる、連続している長尺板状の部材であり、本実施形態の場合、鉄骨載置台１０４における両側面において、それぞれ一対のマグネット取付レーン１３０が上下二段に並べて配置されている。つまり、本実施形態では、４本のマグネット取付レーン１３０が使用されている。また、マグネット取付レーン１３０として使用される「連続している長尺板状の部材」として、例えば「Ｃ型チャンネル」を挙げることができる。このように「連続している長尺板状の部材」を使用することにより、マグネットマーカー１３２をどこの位置にでも取り付けることができるという利点がある。

マグネットマーカー１３２は、磁力を帯びた部材で形成されたマーカーであり、複数のマグネットマーカー１３２を４本の各マグネット取付レーン１３０における所定の位置に取り付けて使用する。

具体的には、上下二段に並べた一対のマグネット取付レーン１３０の上側を「オンマグネット取付レーン１３４」とし、下側を「オフマグネット取付レーン１３６」として取り扱う。鉄骨載置台１０４に鉄骨Ｙを載置した後、塗装ユニット１０２による塗装を開始する位置（以下、「塗装開始位置Ｓ」という。）に対応するオンマグネット取付レーン１３４上の位置に、マグネットマーカー（オンマーカー）１３２を取り付ける。なお、一般的に、鉄骨Ｙの端部にはボルト孔が設けられていることが多いことから、塗装開始位置Ｓは、当該ボルト孔を避けた位置に設定するのが好適である。もちろん、塗装開始位置Ｓを鉄骨Ｙの端に設定してもよい。また、塗装開始位置Ｓをいわゆる「摩擦面境界位置」に設定してもよい。

然る後、鉄骨Ｙの塗装開始位置Ｓが属する端部から、反対側の端部に進み、最初のガセットプレート等Ｘが存在する手前の位置に対応するオフマグネット取付レーン１３６上の位置に、別のマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を取り付ける。

さらに進んで、最初のガセットプレート等Ｘを通過した後の位置に対応するオンマグネット取付レーン１３４上の位置に、さらに別のマグネットマーカー（オンマーカー）１３２を取り付ける。

このように、ひとつのガセットプレート等Ｘは、その手前（塗装開始位置Ｓ）側におけるオフマグネット取付レーン１３６上の対応する位置に取り付けられたマグネットマーカー（オフマーカー）１３２と、これとは反対側におけるオンマグネット取付レーン１３４上の対応する位置に取り付けられた別のマグネットマーカー（オンマーカー）１３２とで挟まれた状態になっている。

その後、ガセットプレート等Ｘが存在する度に同様の作業を行い、最後に、塗装ユニット１０２による塗装を終了する位置（以下、「塗装終了位置Ｅ」という。）に対応するオフマグネット取付レーン１３６上の位置に、マグネットマーカー（オフマーカー）１３２を取り付ける。なお、塗装終了位置Ｅも、上述した塗装開始位置Ｓと同様、鉄骨Ｙの端部に形成されたボルト孔を避けた位置に設定するのが好適であるが、もちろん、塗装終了位置Ｅを鉄骨Ｙの端に設定してもよい。また、塗装終了位置Ｅをいわゆる「摩擦面境界位置」に設定してもよい。

位置検出手段１０８は、上述した位置表示手段１０６を用いて各ガセットプレート等Ｘの位置を検知するものであり、本実施形態では、マグネットマーカー１３２を検知できる磁気センサー１４０が使用されている。また、位置検出手段１０８は、塗装ユニット１０２の進行方向において塗料噴射ノズル１１２と同じ位置となるように、塗装ユニット本体１１０に取り付けられている。

さらに、本実施形態における位置検出手段１０８は、鉄骨載置台１０４における両側面に配置されたマグネット取付レーン１３０に取り付けられたマグネットマーカー１３２を読み取ることができるように少なくとも２セット設けられている。さらに、各位置検出手段１０８は、オンマグネット取付レーン１３４に取り付けられたマグネットマーカー１３２、および、オフマグネット取付レーン１３６に取り付けられたマグネットマーカー１３２を読み取ることができるように少なくとも上下２つの磁気センサー１４０を備えている。

また、各位置検出手段１０８は、いずれかの磁気センサー１４０がマグネットマーカー１３２を検出したとき、どの磁気センサー１４０が検出したかについての信号を塗装ユニット１０２の制御装置１２８に送信できるようになっている。

＜第１の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００による鉄骨Ｙの塗装方法＞
次に、上述した鉄骨自動塗装装置１００を用いて鉄骨Ｙの表面に塗装を行う方法について図４を用いて説明する。先ず、塗装したい鉄骨Ｙを鉄骨載置台１０４上に載置して、必要な固定やケレン作業（塗装下地の調整）、および、養生（マスキング）を行う（ステップＳ１）。もちろん、鉄骨Ｙに対して先にケレン作業や養生を行った後、鉄骨載置台１０４上に載置・固定してもよい。

然る後、入力手段を用いて、塗装を行うのに必要な基本情報を制御装置１２８に入力する（ステップＳ２）。ここで「基本情報」とは、例えば、塗装を行う鉄骨Ｙの高さや幅、また、塗料噴射ノズル１１２および天面塗料噴射ノズル１１６の各スライダによる移動速度、塗料噴射ノズル１１２および天面塗料噴射ノズル１１６の先端から鉄骨Ｙの表面までの距離、塗料噴射ノズル１１２および天面塗料噴射ノズル１１６からの塗料の噴射量、塗装ユニット本体１１０の移動速度、側面塗装用スライダ１１４や天面塗装用スライダ１１８による塗料噴射ノズル１１２や天面塗料噴射ノズル１１６の移動速度、さらには、塗料噴射ノズル１１２の縦方向の移動距離等が考えられる。もちろん、「基本情報」はこれらに限定されるものではない。

その後、上述のように、位置表示手段１０６のマグネット取付レーン１３０における所定の位置に複数のマグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２を取り付ける（ステップＳ３）。もちろん、この作業は、鉄骨Ｙにおける左右両側で実施する。ガセットプレート等Ｘの種類によっては、鉄骨Ｙにおける左右いずれか一方にのみ設けられている場合もあるので、複数のマグネットマーカー１３２の取り付け位置は、左右対称とならない場合もあるからである。

以上の準備が完了した後、鉄骨自動塗装装置１００のスタートボタン（図示せず）を押して、塗装作業を開始する（ステップＳ４）。

塗装作業が開始されると、制御装置１２８が走行用モータ１２２を回転させることによって車輪１２０が回転し、塗装ユニット１０２が鉄骨Ｙに向けて移動を開始する。塗装ユニット１０２が移動していき、位置検出手段１０８がオンマグネット取付レーン１３４に取り付けられた最初のマグネットマーカー（オンマーカー）１３２（図１中、最左端である「塗装開始位置Ｓ」に取り付けられたマグネットマーカー１３２）を検知した旨の信号を制御装置１２８に送信する。

位置検出手段１０８から塗装開始位置Ｓにあるマグネットマーカー（オンマーカー）１３２を検知した旨の信号を受信した制御装置１２８は、コンプレッサ１２６を稼動させて、圧縮空気とともに塗料タンク１２４からの塗料を塗料噴射ノズル１１２および天面塗料噴射ノズル１１６からそれぞれ対向する鉄骨Ｙの表面に向けて噴射させる。

また、制御装置１２８は、塗料の噴射を行いつつ、引き続き塗装ユニット１０２を移動させていく。このとき、天面塗装用スライダ１１８は天面塗料噴射ノズル１１６の位置を動かさず、鉄骨Ｙの長手方向に対して一直線状に天面を塗装していく。

その後、最初のガセットプレート等Ｘの手前側におけるオフマグネット取付レーン１３６に取り付けられたマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を位置検出手段１０８が検出すると、制御装置１２８は、走行用モータ１２２を停止させて塗装ユニット１０２の移動を停止させるとともに、塗料噴射ノズル１１２（および、天面塗料噴射ノズル１１６）への圧縮空気の供給を停止して塗料の噴射を停止させる。また、塗装開始位置Ｓから、オフマグネット取付レーン１３６に取り付けられたマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を検出した位置までに塗装ユニット１０２が移動した距離Ａを、例えば、車輪１２０の回転回数等から算出して、制御装置１２８内に記憶する。もちろん、距離Ａの測定手法はこれに限定されるものではなく、例えば、塗装ユニット本体１１０自体の移動距離を計測してもよい。

然る後、制御装置１２８は、側面塗装用スライダ１１４を動作させて塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙから離間する方向に移動させ、塗料噴射ノズル１１２の先端がガセットプレート等Ｘに干渉しない位置まで離れたところで当該塗料噴射ノズル１１２の移動を停止させる。

側面塗装用スライダ１１４による塗料噴射ノズル１１２の待避位置までの移動が完了すると、制御装置１２８は再び走行用モータ１２２を動作させて塗装ユニット１０２の移動を開始する。同時に、天面塗料噴射ノズル１１６からの塗料の噴射も再開する。

その後、位置検出手段１０８から、オンマグネット取付レーン１３４にあるマグネットマーカー（オンマーカー）１３２を検知した旨の信号を受信した制御装置１２８は、走行用モータ１２２および天面塗料噴射ノズル１１６からの塗料の噴射を停止させるとともに、側面塗装用スライダ１１４を動作させて塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙに近づく方向に移動させる。また、直前にオフマグネット取付レーン１３６に取り付けられたマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を検出した位置から、次にオンマグネット取付レーン１３４に取り付けられたマグネットマーカー（オンマーカー）１３２を検出した位置までの距離Ｂを同じく車輪１２０の回転回数等から算出して制御装置１２８内に記憶する。

塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙの表面近くにある所定の位置まで移動させた後、制御装置１２８は圧縮空気の供給を開始して塗料噴射ノズル１１２からの塗料の噴射を再開させる。また、制御装置１２８は走行用モータ１２２を動作させて塗装ユニット１０２の移動および天面塗料噴射ノズル１１６からの塗料の噴射を再開する。

塗装ユニット１０２の移動を再開させた後、位置検出手段１０８がオフマグネット取付レーン１３６に取り付けられた次のマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を検出した旨を制御装置１２８に送信すると、制御装置１２８は、同様に、走行用モータ１２２を停止させ、塗料の噴射を停止し、同位置までの距離Ｃを計算し、そして、塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙから離間させる。

このように、塗料の噴射のオンとオフとを繰り返しつつ塗装ユニット１０２を移動させていき、塗装開始位置Ｓから予め入力設定しておいた距離にある「塗装終了位置Ｅ」におけるオフマグネット取付レーン１３６に取り付けられたマグネットマーカー（オフマーカー）１３２を位置検出手段１０８が検出したとき、制御装置１２８は、走行用モータ１２２を停止させ、塗料の噴射を停止するとともに、側面塗装上下移動用スライダ１１５を動作させて予め入力設定された距離だけ塗料噴射ノズル１１２を縦方向（例えば図１中下方向）に移動させる。

然る後、制御装置１２８は、今度は走行用モータ１２２を先ほどまでとは逆方向に回転させ、塗装ユニット１０２を「塗装開始位置Ｓ」に向けて移動させる。

ここで、最初に塗装開始位置Ｓから塗装終了位置Ｅまで移動した際に、オンマグネット取付レーン１３４およびオフマグネット取付レーン１３６に取り付けられた各マグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２の位置、および、各マグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２間の距離が制御装置１２８に記録されていることから、塗装開始位置Ｓに向けて戻る際には、各マグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２を位置検出手段１０８で検出することなく、制御装置１２８内の記録に基づいて、塗料の噴射の有無や、塗料噴射ノズル１１２の鉄骨Ｙまでの距離の制御を行う。もちろん、塗装終了位置Ｅから塗装開始位置Ｓに戻る際には、オンマグネット取付レーン１３４に取り付けてあったマグネットマーカー（オンマーカー）１３２の位置は、逆に、塗料の噴射を「オフ」にする位置と読み替えることになる。同様に、オフマグネット取付レーン１３６に取り付けてあるマグネットマーカー（オフマーカー）１３２の位置は、逆に、塗料の噴射を「オン」にする位置と読み替えることになる。

また、鉄骨Ｙの天面についても、天面塗装用スライダ１１８が天面塗料噴射ノズル１１６を鉄骨Ｙの長手方向に直交する方向に水平移動させて、最初に塗装開始位置Ｓから塗装終了位置Ｅまで移動した際に塗装した一直線状の塗装位置の隣に、同様に一直線状に塗装していくことになる。

塗装ユニット１０２が塗装開始位置Ｓまで戻ると、制御装置１２８は、側面塗装上下移動用スライダ１１５を動作させて予め入力設定された距離だけ塗料噴射ノズル１１２を縦方向（図１中の鉛直下方向）にさらに移動させ、再び、鉄骨Ｙの塗装を実行しつつ、塗装ユニット１０２を塗装終了位置Ｅまで移動させる。その際も、各マグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２を位置検出手段１０８で検出することなく、制御装置１２８内の記録に基づいて、塗料の噴射の有無や、塗料噴射ノズル１１２の鉄骨Ｙまでの距離の制御を行う。天面塗料噴射ノズル１１６も同様に、天面塗装用スライダ１１８によって水平移動される。

このように塗装ユニット１０２を必要な回数だけ往復移動させていき、鉄骨Ｙの鉛直方向下端まで塗装を行う。また、鉄骨Ｙの天面についても全体の塗装を行う。最後に、マスキング等を外したり必要な箇所を手作業で塗装した後、鉄骨載置台１０４から鉄骨Ｙを下ろすことで、当該鉄骨Ｙに対する塗装作業が完了する。もちろん、鉄骨載置台１０４から鉄骨Ｙを下ろした後で、当該鉄骨Ｙに対してマスキング等を外したり必要な箇所を手作業で塗装してもよい。

＜第１の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の特徴＞
このように、上記実施形態の鉄骨自動塗装装置１００によれば、鉄骨載置台１０４に載置した鉄骨Ｙの現物に合わせて必要な位置にマグネットマーカー（オンマーカーおよびオフマーカー）１３２を取り付けていくといった簡便な作業をするだけで、鉄骨ＹのＣＡＤからの複雑な加工データを取り込む手間が不要となり、また、複雑な制御プログラム等や当該制御プログラム等を組む知識を必要とせず、複数のガセットプレート等Ｘが取り付けられている鉄骨Ｙに対する塗装作業の自動化を実現することができる。

また、最初の往路で鉄骨Ｙに取り付けられたガセットプレート等Ｘの位置を検出しつつ塗装も行うことにより、塗装は実施せずにガセットプレート等Ｘの位置を検出するためだけに位置検出手段１０８を動かす場合に比べて、鉄骨Ｙの塗装に要する全体の時間を短縮することができる。

＜変形例＞
上述した第１の実施例では、鉄骨Ｙの両側面に対してそれぞれ位置表示手段１０６および位置検出手段１０８を設けていたが、例えばガセットプレート等Ｘが両側面の同じ位置に取り付けられているような場合であれば、いずれか一方の側面にのみ位置表示手段１０６および位置検出手段１０８を設け、両方の塗料噴射ノズル１１２を同じように動かして両側面の塗装を行ってもよい。

また、上述した第１の実施例では、オンマーカーおよびオフマーカーとしてマグネットマーカー１３２を使用していたが、オンマーカーおよびオフマーカーは、これに限定されるものではなく、例えば、近接スイッチやＲＦＩＤ等、接近してきた位置検出手段１０８によって検出され得るものであればよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について図５から図７を用いて説明する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

第１の実施形態では、鉄骨Ｙに取り付けられた各ガセットプレート等Ｘの位置を示す位置表示手段１０６として鉄骨Ｙの現物に合わせて必要な位置に取り付けられたオンマーカーおよびオフマーカーを位置検出手段１０８が順に読み取っていくようになっていたが、この第２の実施形態では、位置検出手段１０８として例えばレーザー距離計１５０を使用し、また、位置表示手段１０６としてレーザーターゲット１５２を使用している。

このため、第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００では、マグネット取付レーン１３０や磁気センサー１４０が設けられていない。

＜第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００による鉄骨Ｙの塗装方法＞
第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００を用いて鉄骨Ｙの塗装を実施する場合、ステップＳ２における「基本情報」を入力する際に、第１の実施形態の場合に加えて、上述した位置表示手段１０６および位置検出手段１０８を用いてガセットプレート等Ｘ同士の間の距離を予め測定する。

具体的には、図８に示すように、例えば塗装ユニット本体１１０に取り付けたレーザー距離計１５０を原点Ｇに配置し、当該原点Ｇにレーザー距離計１５０を取り付けた状態で、位置表示手段１０６としてのレーザーターゲット１５２を例えば塗装開始位置Ｓ、塗装終了位置Ｅ、そして、各ガセットプレート等Ｘにおける塗装開始位置Ｓ側端および塗装終了位置Ｅ側端に立てて、それぞれの位置までの距離を制御装置１２８に記憶させていく。

このようにして「基本情報」として制御装置１２８に記憶された各距離に基づいて、制御装置１２８が塗装ユニット１０２の走行や塗料噴射ノズル１１２からの塗料の噴霧オン・オフ等を制御して、鉄骨Ｙの塗装を進めていく。

＜第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００の特徴＞
このように、第２の実施形態に係る鉄骨自動塗装装置１００によれば、第１の実施形態の場合と同様に、鉄骨載置台１０４に載置した鉄骨Ｙの現物に合わせて原点Ｇから必要な位置までの距離を予めレーザー距離計１５０とレーザーターゲット１５２とを用いて測定しておくといった簡便な作業をするだけで、鉄骨ＹのＣＡＤからの複雑な加工データを取り込む手間が不要となり、また、複雑な制御プログラム等を必要とせず、複数のガセットプレート等Ｘが取り付けられている鉄骨Ｙに対する塗装作業の自動化を実現することができる。

＜全体を通した変形例１＞
上述した２つの実施形態では、制御装置１２８が走行用モータ１２２を回転させることによって車輪１２０を回転させて、塗装ユニット本体１１０を移動させるようにしていたが、塗装ユニット本体１１０を移動させる手段はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、塗装ユニット本体１１０の移動範囲を十分にカバーできる程度の長さのチェーン１６０を張り、走行用モータ１２２にはこのチェーン１６０と噛み合うスプロケット１６２を連結させておく。これにより、制御装置１２８が走行用モータ１２２を回転させるとスプロケット１６２が回転してチェーン１６０を引き込むことにより、塗装ユニット本体１１０を移動させることができる。

＜全体を通した変形例２＞
また、車輪１２０の回転回数によって塗装ユニット本体１１０の移動距離を計測していたのと同様に、走行用モータ１２２の回転回数を用いて当該移動距離を測定することもできる。もちろん、スプロケット１６２を使用する場合には、当該スプロケット１６２の回転回数を用いてもよい。

＜全体を通した変形例３＞
さらに、上述した２つの実施形態では、ひとつのガセットプレート等Ｘにおける塗装開始位置Ｓ側端および塗装終了位置Ｅ側端を位置検出手段１０８で検出するようにしていたが、各ガセットプレート等Ｘにおける塗装ユニット本体１１０の移動方向の厚さを予め「基本情報」として制御装置１２８に記憶させておくことにより、例えば、塗装終了位置Ｅ側端を検出させることなく各距離を把握することができる。

＜全体を通した変形例４＞
また、例えば塗装ユニット本体１１０が往復移動して鉄骨Ｙの鉛直方向の上側から下側に向けて順に塗装をしていくような場合、ガセットプレート等Ｘの形状が図１０に示すように鉄骨Ｙの鉛直方向の上側部のみに存在するような形状であれば、最初の数往復は当該ガセットプレート等Ｘの位置で塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙから離間させる必要があるが、最後の数往復は当該位置にガセットプレート等Ｘが存在しなくなることから、塗料噴射ノズル１１２を離間させる必要がなくなる。

このような場合も、ガセットプレート等Ｘの位置を予め「基本情報」として制御装置１２８に記憶させておくことにより、塗料噴射ノズル１１２の鉛直方向の位置が当該ガセットプレート等Ｘに干渉しない場合には、あたかもそのガセットプレート等Ｘが存在しないかのように連続して塗料噴射ノズル１１２による塗料の噴射を続けるようにしてもよい。

また、ガセットプレート等Ｘの鉄骨Ｙのウエブ部分表面からの突出寸法が短く、塗料噴射ノズル１１２を鉄骨Ｙから離間させる必要がなければ、当該突出寸法の短いガセットプレート等Ｘが存在しないものとして、塗装作業を進めてもよい。

＜全体を通した変形例５＞
また、ここまでは、鉄骨Ｙの天面にガセットプレート等Ｘが存在しないか、存在しているとしても天面塗料噴射ノズル１１６との干渉を避ける必要がない程度のものである場合について説明してきた。しかし、鉄骨Ｙの天面にも天面塗料噴射ノズル１１６との干渉を避ける必要のあるガセットプレート等Ｘが取り付けられている場合は、ここまでに説明してきた、側面の塗装に使用される塗料噴射ノズル１１２に使用される位置表示手段１０６および位置検出手段１０８を天面塗料噴射ノズル１１６にもさらに適用してよい。その際は、天面塗装噴射ノズル１１６の先端を鉄骨Ｙの天面に対して近接離間させる方向（図中鉛直方向）に移動させる天面塗装上下移動用スライダ（図示せず）を追加することになる。さらに言えば、位置表示手段１０６および位置検出手段１０８を鉄骨Ｙの側面（例えば、ウエブ部分）に対する塗装には使用せず、天面に対する塗装にのみ使用してもよい。

例えば、「第１の実施形態」のように、位置表示手段１０６としてマグネットマーカー１３２を使用する場合には、天面用に２本のマグネット取付レーン１３０が使用される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００…鉄骨自動塗装装置、１０２…塗装ユニット、１０４…鉄骨載置台、１０６…位置表示手段、１０８…位置検出手段
１１０…塗装ユニット本体、１１２…塗料噴射ノズル、１１４…側面塗装用スライダ、１１５…側面塗装上下移動用スライダ、１１６…天面塗料噴射ノズル、１１８…天面塗装用スライダ、１２０…車輪、１２２…走行用モータ、１２４…塗料タンク、１２６…コンプレッサ、１２８…制御装置
１３０…マグネット取付レーン、１３２…マグネットマーカー、１３４…オンマグネット取付レーン、１３６…オフマグネット取付レーン
１４０…磁気センサー
１５０…レーザー距離計、１５２…レーザーターゲット
１６０…チェーン、１６２…スプロケット
Ｓ…塗装開始位置、Ｅ…塗装終了位置、Ｇ…原点
Ｘ…ガセットプレート等、Ｙ…鉄骨

Claims

移動しながら鉄骨の表面に塗料を噴射する塗料噴射ノズルと、
前記鉄骨に取り付けられた各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後位置に合わせて取り付けられる位置表示手段と、
前記位置表示手段を用いて前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後の位置を検知する位置検出手段とを備えており、
前記位置検出手段で検知した前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の位置では、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始あるいは停止し、
前記塗料噴射ノズルは、前記鉄骨に対して往復移動して前記塗料を噴射し、
前記位置表示手段は、前記塗料噴射ノズルの前記鉄骨に対する往路において、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始させるオンマーカーと、前記往路において前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を停止させるオフマーカーとを有している
鉄骨自動塗装装置。
鉄骨に取り付けられた各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後位置に合わせて取り付けられる位置表示手段を用いて前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の前後の位置を位置検出手段で検出し、
前記位置検出手段で検知した前記各ガセットプレートおよび／またはエレクションピース鉄骨の位置では、塗料噴射ノズルからの塗料の噴射を開始あるいは停止する、鉄骨の塗装方法であって、
前記塗料噴射ノズルは、前記鉄骨に対して往復移動して前記塗料を噴射し、
前記位置表示手段は、前記塗料噴射ノズルの前記鉄骨に対する往路において、前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を開始させるオンマーカーと、前記往路において前記塗料噴射ノズルからの前記塗料の噴射を停止させるオフマーカーとを有している
鉄骨の塗装方法。